DE LA MODELISATION A L'EXPLOITATION DES DOCUMENTS A STRUCTURES MULTIPLES

With the recent development of new information and communication technologies, the paper documents are transformed to digital documents. Furthermore, it considers that the document is no longer seen as a whole, or as a monolithic bloc, but as organized entities. Exploiting these documents amount to identify and locate these entities. These entities are connected by relationships to give a "form" to document. Several types of relationships may occur, so that several "forms" of a document emerge. These different materializations of the same document are related to different uses of the same document and are essential for optimal management and shared of holdings. The work presented in this thesis aims to address the challenges of representing different materializations of a document through its representation of entities and their relationships. If those materializations are translated through structures, the issues are related to the representation of multistructured documents. Our work focuses mainly on the modeling, integration and exploitation of multistructured documents: (1) Proposal of multistructured document model. This model incorporates two levels of description: a specific level to describe each document through entities that compose and a generic level to identify document kinds through the grouping of similar structures. (2) Proposal of techniques for extracting structure (implicit or explicit) of a document (the specific level) and classification of this structure with respect to common structures (the generic level). The classification algorithm proposed includes a calculation of distance called "structural" (comparison of trees and graphs). This classification is associated with a process of verification of the "cohesion" of classes and possible reorganization of disrupted classes. (3) Proposal of document exploitation technical from their structures and their contents: (a) a document search that can reproduce documentary granules through criteria based on research of structures and / or content, (b) a multidimensional analysis that is to analyze and visualize the documentary information across multiple dimensions (of structures and / or content). In order to validate our proposals, we have developed a tool for integration and analysis of multistructured documents, called MDOCREP (Multistructured Document Repository). This tool provides on the one hand, the extraction and classification of document structures, and on the other hand, the querying and the multidimensional analysis of documents from their different structures.Avec l'évolution des nouvelles technologies de l'information et de la communication, les documents papier ont laissé la place aux documents numériques. On considère de plus que le document n'est plus vu comme un tout, ni comme un bloc monolithique, mais comme un ensemble organisé d'entités. Exploiter ces documents revient à identifier et retrouver ces entités. Ces dernières sont reliées par des relations permettant de donner une « forme » au document. Plusieurs types de relations peuvent apparaître, de sorte à ce que plusieurs « formes » d'un même document émergent. Ces différentes matérialisations d'un même document sont liées à des usages différents d'un même document et sont primordiales pour une gestion optimale et partagée des fonds documentaires. Les travaux présentés dans cette thèse visent à faire face aux défis de représentation des différentes matérialisations d'un document au travers de la représentation de ses entités et de leurs relations. Si ces matérialisations sont traduites par des structures, les enjeux concernent la représentation des documents à structures multiples. Nos travaux portent essentiellement sur la modélisation, l'intégration et l'exploitation des documents à structures multiples : (1) Proposition d'un modèle de documents multistructurés. Ce modèle intègre deux niveaux de description : un niveau spécifique permettant de décrire chaque document au travers des entités qui le composent et un niveau générique permettant de définir des typologies de documents au travers du regroupement de structures similaires. (2) Proposition des techniques d'extraction de structure (implicite ou explicite) d'un document (niveau spécifique) et de classification de cette structure par rapport à des structures communes (niveau générique). L'algorithme de classification proposé intègre un calcul d'une distance dite « structurelle » (comparaison d'arbres et de graphes). Cette démarche de classification est associée à une démarche de vérification de la « cohésion » des classes et de réorganisation éventuelle des classes perturbées. (3) Proposition de techniques d'exploitation des documents à partir de leurs structures et de leur contenu : (a) une recherche de documents qui permet de restituer des granules documentaires selon des critères de recherches basés sur la ou les structures et/ou le contenu ; (b) une analyse multidimensionnelle qui consiste à analyser et visualiser les informations documentaires selon plusieurs dimensions (de structures et/ou de contenu). Pour valider nos propositions, nous avons développé un outil d'aide à l'intégration et à l'analyse de documents à structures multiples, intitulé MDOCREP (Multistructured DOCument REPository). Cet outil assure d'une part, l'extraction et la classification des structures de documents, et d'autre part, l'interrogation et la restitution multidimensionnelle des documents à partir de leurs différentes structures

Contributions pour les applications de réalité augmentée. Suivi visuel et recalage 2D. Suivi d'objets 3D représentés par des modèles par points

Cette thèse présente plusieurs méthodes de recalage pour les applications de réalité augmentée (R.A.). Nous décrivons d'abord des expériences de R.A. utilisant des recalages et suivis uniquement 2D. Nous nous intéressons ensuite au suivi visuel d'un objet naturel dont on connaît un modèle 3D et dont l'image peut ainsi être augmentée avec une cohérence spatiale et temporelle. Dans une première partie, nous proposons d'abord d'utiliser un recalage homographique en temps-réel pour augmenter des séquences filmées par une caméra en rotation autour de son centre optique. Dans une autre application, des transformations non rigides sont calculées hors ligne pour augmenter les images naturelles des parois gravées d'une grotte préhistorique. Le recalage géométrique des interprétations graphiques d'un préhistorien permet de créer un logiciel de découverte interactive des parois. Dans la seconde et majeure partie de ce travail, nous partons des méthodes de suivi 3D de l'état de l'art prises parmi les plus performantes. Ces méthodes consistent à suivre un objet naturel connaissant sa représentation par un maillage 3D. Nous proposons une approche de suivi visuel 3D utilisant quant à elle des modèles par points de l'objet. Ce type de modèle, caractérisé par l'absence de topologie, est encore peu utilisé en vision par ordinateur mais il présente une souplesse intéressante par rapport aux modèles constitués de facettes. La méthode de suivi que nous proposons consiste à interpréter des mises en correspondances 2D entre points d'intérêt en termes de variations de positions 3D. Le processus d'estimation sous-jacent utilise des champs de mouvements déduits des modèles 3D par points et des reconstructions par Moving Least Squares et splatting. Ces techniques développées par la communauté d'informatique graphique s'attachent à reconstruire localement (explicitement ou implicitement) la surface de l'objet à suivre et certains attributs dénis de manière éparse sur le nuage de points. Nous les adaptons à l'interpolation des champs de mouvements. L'avantage de notre approche est d'aboutir à un algorithme enchaînant quelques étapes d'estimation linéaires pour la détermination du mouvement 3D inter-images. Notre technique de résolution est intégrée à une adaptation originale d'un algorithme de suivi visuel de l'état de l'art qui repose sur un suivi hybride, combinant les informations issues de l'image précédente et celles apportées par des images clés acquises hors ligne. Une des particularités de notre implantation vient aussi de l'exploitation des capacités des unités de calcul graphiques (GPU) modernes pour les parties critiques de l'algorithme (extraction de points d'intérêt, appariement et calcul de champs de mouvements)

Fusion de données multi-capteurs pour la construction incrémentale du modèle tridimensionnel texturé d'un environnement intérieur par un robot mobile

Ce travail traite la Modélisation 3D d'un environnement intérieur par un robot mobile. La principale contribution concerne la construction d'un modèle géométrique hétérogène combinant des amers plans texturés, des lignes 3D et des points d'intérêt. Pour cela, nous devons fusionner des données géométriques et photométriques. Ainsi, nous avons d'abord amélioré la stéréovision, en proposant une approche de la mise en correspondance stéréoscopique par coupure de graphe. Notre contribution réside dans la construction d'un graphe réduit qui a permis d'accélérer la méthode globale et d'obtenir de meilleurs résultats que les méthodes locales. Aussi, pour percevoir l'environnement, le robot est équipé d'un télémètre laser 3D et d'une caméra. Nous proposons une chaîne algorithmique permettant de construire une carte hétérogène, par l'algorithme de Cartographie et Localisation Simultanées (EKF-SLAM). Le placage de la texture sur les facettes planes a permis de solidifier l'association de données.This thesis examines the problem of 3D Modelling of indoor environment by a mobile robot. Our main contribution consists in constructing a heterogeneous geometrical model containing textured planar landmarks, 3D lines and interest points. For that, we must fuse geometrical and photometrical data. Hence, we began by improving the stereo vision algorithm, and proposed a new approach of stereo matching by graph cuts. The most significant contribution is the construction of a reduced graph that allows to accelerate the global method and to provide better results than the local methods. Also, to perceive the environment, the robot is equipped by a 3D laser scanner and by a camera. We proposed an algorithmic chain allowing to incrementally constructing a heterogeneous map, using the algorithm of Simultaneous Localization and Mapping based (EKF-SLAM). Mapping the texture on the planar landmarks makes more robust the phase of data association

L'AIS : une donnée pour l'analyse des activités en mer

4 pages, session "Mer et littoral"International audienceCette contribution présente des éléments méthodologiques pour la description des activités humaines en mer dans une perspective d'aide à la gestion. Différentes procédures, combinant l'exploitation de bases de données spatio-temporelles issue de données AIS archivées à des analyses spatiales au sein d'un SIG, sont testées afin de caractériser le transport maritime en Mer d'Iroise (Bretagne, France) sur les plans spatiaux, temporels et quantitatifs au cours d'une année

Moyens informatiques de restitution en archéologie monumentale : cas du temple de Karnak

L’objectif de notre recherche est l’exploration et l’étude de la question de l’instrumentation informatique des projets de reconstitution archéologiques en architecture monumentale dans le but de proposer de nouveaux moyens. La recherche a pour point de départ une question, à savoir : « Comment, et avec quels moyens informatiques, les projets de reconstitution architecturale pourraient-ils être menés en archéologie? ». Cette question a nécessité, en premier lieu, une étude des différentes approches de restitution qui ont été mises à contribution pour des projets de reconstitution archéologiques, et ceci, à ses différentes phases. Il s’agit de comprendre l’évolution des différentes méthodologies d’approche (épistémologiquement) que les acteurs de ce domaine ont adoptées afin de mettre à contribution les technologies d’information et de communication (TIC) dans le domaine du patrimoine bâti. Cette étude nous a permis de dégager deux principales avenues: une première qui vise exclusivement la « représentation » des résultats des projets et une seconde qui vise la modélisation de ce processus dans le but d’assister l’archéologue dans les différentes phases du projet. Nous démontrons que c’est la deuxième approche qui permet la combinaison et met à la disposition des archéologues une meilleure exploitation des possibilités que l’outil informatique peut et pourra présenter. Cette partie permet de démontrer la nature systémique et complexe de la mise à contribution des TICs dans le domaine de la restitution archéologique. La multitude des acteurs, des conditions techniques, culturelles et autres, des moyens utilisés ainsi que la variété des objectifs envisagés dans les projets de reconstitution archéologiques poussent à explorer une nouvelle approche qui tient compte de cette complexité. Pour atteindre notre objectif de recherche, la poursuite de l’étude de la nature de la démarche archéologique s’impose. Il s’agit de comprendre les liens et les interrelations qui s’établissent entre les différentes unités techniques et intellectuelles en jeu ainsi que les différents modes de réflexions présents dans les projets de reconstitution archéologique du patrimoine bâti. Cette étude met en évidence le rapport direct entre le caractère subjectif de la démarche avec la grande variabilité des approches et des raisonnements mis en œuvre. La recherche est alors exploratoire et propositionnelle pour confronter notamment le caractère systémique et complexe de l’expérience concrète et à travers les publications savantes, les éléments de la réalité connaissable. L’étude des raisonnements archéologiques à travers les publications savantes nous permet de proposer une première typologie de raisonnements étudiés. Chacune de ces typologies reflète une méthodologie d’approche basée sur une organisation d’actions qui peut être consignée dans un ensemble de modules de raisonnements. Cette recherche fait ressortir, des phénomènes et des processus observés, un modèle qui représente les interrelations et les interactions ainsi que les produits spécifiques de ces liaisons complexes. Ce modèle témoigne d’un processus récursif, par essais et erreurs, au cours duquel l’acteur « expérimente » successivement, en fonction des objectifs de l’entreprise et à travers des modules de raisonnements choisis, plusieurs réponses aux questions qui se posent à lui, au titre de la définition du corpus, de la description, de la structuration, de l’interprétation et de la validation des résultats, jusqu’à ce que cette dernière lui paraisse satisfaire aux objectifs de départ. Le modèle établi est validé à travers l’étude de cas du VIIème pylône du temple de Karnak en Égypte. Les résultats obtenus montrent que les modules de raisonnements représentent une solution intéressante pour assister les archéologues dans les projets de reconstitution archéologiques. Ces modules offrent une multiplicité de combinaisons des actions et avantagent ainsi une diversité d’approches et de raisonnements pouvant être mis à contribution pour ces projets tout en maintenant la nature évolutive du système global.The goal of our research is to explore and study the use of computerized tools in archaeological reconstruction projects of monumental architecture in order to propose new ways in which such technology can be used. The first question we ask is: "How and with which computerized tools can architectural reconstruction projects be conducted in archaeology? In our quest to answer this question, we begin with a study of the different restitution approaches used in various phases of archaeological reconstruction projects. This involves understanding how the different methods of approach have evolved (epistemologically), how those involved in such projects have put information and communication technologies to use in the field of built heritage. This study has identified two main avenues: one whose sole aim is the "representation" of project results and another whose aim is to model this process in order to assist the archaeologist through various phases of a project. We have demonstrated that it is the second approach which combines and offers archaeologists a better utilization of the possibilities offered by computer assisted tools. This allowed us to demonstrate the complex and systemic nature of ICT’s in the field of archaeological reconstruction. The multiple actors, conditions, means and goals considered in archaeological reconstruction projects have led us to explore a new approach that reflects this complexity. In order to achieve the goal of our research, it was necessary to further study the nature of the archaeological process. This involved understanding the links and interrelations between the various components that define the archaeological approach and the various thought processes involved in heritage building archaeological reconstruction projects. This study showed a direct relationship between the subjective nature of the process and the diversity of approaches and thought processes which can be implemented. This exploratory and propositional research reinforces the systemic and complex nature of our approach and prompts us to explore, in practice and through published literature, the elements of known reality. The study of archaeological reasoning through academic publications has allowed us to propose an initial typology of arguments studied. Each of these typologies reflects a methodological approach based on organized actions that can be recorded in a set of reasoning modules. This research has allowed us to highlight phenomena and observed processes, leading to a model representing interrelationships and interactions as well as the specific results of these complex interconnections. This pattern reflects a cyclical process of trial and error, in which the actors consecutively 'experience' (according to the project’s goals and through reasoning modules), several answers to the questions exposed to him under the corpus definition, description, structure, interpretation and validation of the results until the latter would appear to meet the original targets. The model developed was validated through a case study of the seventh pylon of the Karnak temple in Egypt. The results show that the reasoning modules offer an interesting solution assisting archaeologists in archaeological reconstruction projects. The multiple action combinations offered by these modules are an advantage to many approaches and thought processes which could be useful to such projects while maintaining the progressive nature of the overall system

Spatialisation de l'information (une aide à l'analyse hydraulique et paysagère développée lors de la réhabilitation des sites post-industriels)

Il s agit de concevoir et de réaliser une chaîne d outils pour évaluer des projets de réaménagement de gravières en eau en milieu alluvionnaire qui soit en accord avec les dispositifs prévus par le législateur. Ce dernier est particulièrement sensible aux impacts de la future gravière sur les écoulements d eau souterrains et superficiels ainsi que sur la modification des paysages. Une réhabilitation réussie des sites après exploitation repose aujourd hui sur les principes, désormais bien connus, de réaménagement intégré des gravières. Les modèles hydrauliques et hydrodynamiques, couplés à une base de données géographiques de type S.I.G., simulent la réponse de l aquifère à l aménagement, mettant ainsi en évidence les paramètres clés à prendre en compte. Les paramètres paysagers, issus de l écologie du paysage, sont déterminés en utilisant les propriétés topologiques et géométriques des objets. La valeur générale d une telle composition d outils nécessite de recourir à une analyse multicritère pour décomposer le système complexe étudié. Il s agit d organiser et de hiérarchiser ces critères en tenant compte de leurs relations essentielles. La contribution de chaque critère y est appréciée au moyen d une pondération effectuée, eu égard à l impossibilité d en acquérir une mesure mathématiquement précise, au moyen d une démarche d expertise contrôlée par une évaluation de la cohérence. Ainsi constituée, cette arborescence sert de support pour évaluer l adéquation entre la vocation future du plan d eau telle qu elle est envisagée par l aménageur et les potentialités écologiques réelles du milieu. Le site d application se localise en bordure du fleuve Loire, au coeur de la plaine du Forez (42-France). Sur ce territoire, deux gestionnaires principaux sont impliqués : d une part un exploitant de granulats qui a délaissé le lit mineur du fleuve pour le lit majeur, et, d autre part une association de protection de la nature qui a réhabilité les plans d eau laissés après exploitation, en s appuyant sur le savoir-faire de l exploitant.AVIGNON-Bibl. de géologie (840072202) / SudocST ETIENNE-ENS des Mines (422182304) / SudocSudocFranceF

Modélisation de l'extraction des descripteurs visuels - Intégration de relations topologiques

Session Multimédia - Paper available on http://asso-aria.org/coria/2011/215.pdfNational audienceDespite its major role in the automatic annotation, the visual descriptors extraction process is not explicitly modeled and the contribution of each of its steps on the quality of automatic annotation is not sufficiently studied. In this article, we first propose a model for visual descriptors extraction. Using this model, we propose the inclusion of relationships by applying a topological grouping technique of regions of interest; leading to the definition of richer descriptors. Experiments on VOC2009 corpus show that our approach significantly improves the automatic annotation results

Modélisation de l'extraction des descripteurs visuels - Intégration de relations topologiques

Session Multimédia - Paper available on http://asso-aria.org/coria/2011/215.pdfNational audienceDespite its major role in the automatic annotation, the visual descriptors extraction process is not explicitly modeled and the contribution of each of its steps on the quality of automatic annotation is not sufficiently studied. In this article, we first propose a model for visual descriptors extraction. Using this model, we propose the inclusion of relationships by applying a topological grouping technique of regions of interest; leading to the definition of richer descriptors. Experiments on VOC2009 corpus show that our approach significantly improves the automatic annotation results