Digital Analytical Geometry: How do I define a digital analytical object?

International audienceThis paper is meant as a short survey on analytically de-ned digital geometric objects. We will start by giving some elements on digitizations and its relations to continuous geometry. We will then explain how, from simple assumptions about properties a digital object should have, one can build mathematical sound digital objects. We will end with open problems and challenges for the future

A Low Complexity Discrete Radiosity Method

International audienceRather than using Monte Carlo sampling techniques or patch projections to compute radiosity, it is possible to use a discretization of a scene into voxels and perform some discrete geometry calculus to quickly compute visibility information. In such a framework , the radiosity method may be as precise as a patch-based radiosity using hemicube computation for form-factors, but it lowers the overall theoretical complexity to an O(N log N) + O(N), where the O(N) is largely dominant in practice. Hence, the apparent complexity is linear for time and space, with respect to the number of voxels in the scene. This method does not require the storage of pre-computed form factors, since they are computed on the fly in an efficient way. The algorithm which is described does not use 3D discrete line traversal and is not similar to simple ray-tracing. In the present form, the voxel-based radiosity equation assumes the ideal diffuse case and uses solid angles similarly to the hemicube

A Discrete Radiosity Method

International audienceWe present a completely new principle of computation of radiosity values in a 3D scene. The method is based on a voxel approximation of the objects, and all occlusion calculations involve only integer arithmetics operation. The method is proved to converge. Some experimental results are presented

Modélisation, Analyse, Représentation des Images Numériques Approche combinatoire de l’imagerie

My research are focused on combinatorial image processing. My approach is to propose mathematical models to abstract physical reality. This abstraction allows to define new techniques leading to original solutions for some problems. In this context, I propose a topological model of image, regions segmentation based on statistical criteria and combinatorial algorithms, and a bound representation based on combinatorial maps.Mes travaux de recherche sont basés sur une approche combinatoire et discrète de l’imagerie. Ma démarche est de proposer des définitions de modèles mathématiques fournissant une abstraction de la réalité physique, cette abstraction permettant de définir des nouvelles techniques amenant des solutions originales à des problèmes posés. Dans ce cadre, je me suis plus particulièrement intéressé à la définition d’un modèle formel d’image, à la segmentation en régions par des techniques algorithmiques et statistiques, et à la structuration du résultat à l’aide d’une représentation combinatoire

Reconnaissance de morceaux de plans discrets bruités

mémoire de DEA, 37 pagesLa reconnaissance d'objets discrets est un sujet important en géométrie discrète et de nombreux travaux concernant les droites et les plans ont été réalisés. Nous nous intéressons à la notion d'objets discrets flous, correspondant à des objets discrets bruités, et à leur détection. Ces objets sont définis analytiquement et les algorithmes développés à partir de ceux-ci s'adaptent aux données bruitées par les méthodes d'acquisition, par exemple les données médicales issues de scanners, d'échographie, d'IRM... Dans ce mémoire nous nous intéresserons plus particulièrement aux plans discrets bruités. En introduisant la définition d'un morceau de plan discret flou, nous montrerons que le problème de le reconnaissance d'un tel objet est équivalent à celui du calcul de l'épaisseur d'un ensemble de points en dimension 3. Après une étude des méthodes existantes résolvant le calcul de l'épaisseur, un algorithme connu sera alors adapté pour résoudre le problème de la reconnaissance incrémentale des morceaux de plans discrets flous

Forschungsbericht Universität Mannheim 2006 / 2007

Sie erhalten darin zum einen zusammenfassende Darstellungen zu den Forschungsschwerpunkten und Forschungsprofilen der Universität und deren Entwicklung in der Forschung. Zum anderen gibt der Forschungsbericht einen Überblick über die Publikationen und Forschungsprojekte der Lehrstühle, Professuren und zentralen Forschungseinrichtungen. Diese werden ergänzt um Angaben zur Organisation von Forschungsveranstaltungen, der Mitwirkung in Forschungsausschüssen, einer Übersicht zu den für Forschungszwecke eingeworbenen Drittmitteln, zu den Promotionen und Habilitationen, zu Preisen und Ehrungen und zu Förderern der Universität Mannheim. Darin zeigt sich die Bandbreite und Vielseitigkeit der Forschungsaktivitäten und deren Erfolg auf nationaler und internationaler Ebene

Visual analytics of multidimensional time-dependent trails:with applications in shape tracking

Lots of data collected for both scientific and non-scientific purposes have similar characteristics: changing over time with many different properties. For example, consider the trajectory of an airplane travelling from one location to the other. Not only does the airplane itself move over time, but its heading, height and speed are changing at the same time. During this research, we investigated different ways to collect and visualze data with these characteristics. One practical application being for an automated milking device which needs to be able to determine the position of a cow's teats. By visualizing all data which is generated during the tracking process we can acquire insights in the working of the tracking system and identify possibilites for improvement which should lead to better recognition of the teats by the machine. Another important result of the research is a method which can be used to efficiently process a large amount of trajectory data and visualize this in a simplified manner. This has lead to a system which can be used to show the movement of all airplanes around the world for a period of multiple weeks

Une approche logicielle du traitement de la dyslexie : étude de modèles et applications

Neuropsychological disorders are widespread and generate real public health problems. In particular in our modern society, where written communication is ubiquitous, dyslexia can be extremely disabling. Nevertheless we can note that the diagnosis and remediation of this pathology are fastidious and lack of standardization. Unfortunately it seems inherent to the clinical characterization of dyslexia by exclusion, to the multitude of different practitioners involved in such treatment and to the lack of objectivity of some existing methods. In this respect, we decided to investigate the possibilities offered by modern computing to overcome these barriers. Indeed we have assumed that the democratization of computer systems and their computing power could make of them a perfect tool to alleviate the difficulties encountered in the treatment of dyslexia. This research has led us to study the techniques software as well as hardware, which can conduct to the development of an inexpensive and scalable system able to attend a beneficial and progressive changing of practices in this pathology field. With this project we put ourselves definitely in an innovative stream serving quality of care and aid provided to people with disabilities. Our work has been identifying different improvement areas that the use of computers enables. Then each of these areas could then be the subject of extensive research, modeling and prototype developments. We also considered the methodology for designing this kind of system as a whole. In particular our thoughts and these accomplishments have allowed us to define a software framework suitable for implementing a software platform that we called the PAMMA. This platform should theoretically have access to all the tools required for the flexible and efficient development of medical applications integrating business processes. In this way it is expected that this system allows the development of applications for caring dyslexic patients thus leading to a faster and more accurate diagnosis and a more appropriate and effective remediation. Of our innovation efforts emerge encouraging perspectives. However such initiatives can only be achieved within multidisciplinary collaborations with many functional, technical and financial means. Creating such a consortium seems to be the next required step to get a funding necessary for realizing a first functional prototype of the PAMMA, as well as its first applications. Some clinical studies may be conducted to prove undoubtedly the effectiveness of such an approach for treating dyslexia and eventually other neuropsychological disorders.Les troubles neuropsychologiques sont très répandus et posent de réels problèmes de santé publique. En particulier, dans notre société moderne où la communication écrite est omniprésente, la dyslexie peut s’avérer excessivement handicapante. On remarque néanmoins que le diagnostic et la remédiation de cette pathologie restent délicats et manquent d’uniformisation. Ceci semble malheureusement inhérent à la caractérisation clinique par exclusion de la dyslexie, à la multitude de praticiens différents impliqués dans une telle prise en charge ainsi qu’au manque d’objectivité de certaines méthodes existantes. A ce titre, nous avons décidé d’investiguer les possibilités offertes par l’informatique actuelle pour surmonter ces barrières. Effectivement, nous avons supposé que la démocratisation des systèmes informatiques et leur puissance de calcul pourraient en faire un outil de choix pour pallier les difficultés rencontrées lors de la prise en charge de la dyslexie. Cette recherche nous a ainsi mené à étudier les techniques, aussi bien logicielles que matérielles, pouvant conduire au développement d’un système bon marché et évolutif qui serait capable d’assister un changement bénéfique et progressif des pratiques qui entourent cette pathologie. Avec ce projet, nous nous plaçons définitivement dans un courant innovant au service de la qualité des soins et des aides apportées aux personnes souffrant d’un handicap. Notre travail a ainsi consisté à identifier différents axes d’amélioration que l’utilisation de l’outil informatique rend possible. Chacun de ces axes a alors pu faire l’objet de recherches exhaustives, de modélisations et de développements de prototypes. Nous avons également réfléchi à la méthodologie à mettre en œuvre pour concevoir un tel système dans sa globalité. En particulier, nos réflexions et ces différents accomplissements nous ont permis de définir un framework logiciel propice à l’implémentation d’une plate-forme logicielle que nous avons appelée la PAMMA. Cette plate-forme devrait théoriquement pouvoir disposer de tous les outils permettant le développement souple et efficace d’applications médicales intégrant des processus métiers. Il est ainsi attendu de ce système qu’il permette le développement d’applications, pour la prise en charges des patients dyslexiques, conduisant à un diagnostic plus rapide et plus précis ainsi qu’à une remédiation plus adaptée et plus efficace. De notre effort d’innovation ressortent des perspectives encourageantes. Cependant, ce type d’initiative ne peut se concrétiser qu’autour de collaborations pluridisciplinaires disposant de nombreux moyens fonctionnels, techniques et financiers. La constitution d’un tel consortium semble donc être la prochaine étape nécessaire à l’obtention des financements pour réaliser un premier prototype fonctionnel de la PAMMA, ainsi que de premières applications. Des études cliniques pourront être alors menées pour prouver indubitablement l’efficacité d’une telle approche dans le cadre de la prise en charge de la dyslexie, ainsi qu’éventuellement d’autres troubles neuropsychologiques