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Modèles probabilistes indexés par les arbres : application à la détection de la peau dans les images couleur

/ El Fkihi Sanaa / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Université Mohammed V Agdal Rabat / 20-12-2008
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La détection de la peau constitue une phase primordiale de prétraitement dans plusieurs applications telles que la vidéo surveillance et le filtrage d'Internet. Toutefois, c'est une tâche difficile à accomplir étant donné la diversité des couleurs de la peau et la variété des conditions de prise de vue. Dans l'objectif de surmonter ces dernières contraintes, nos travaux de thèse consistent à définir un modèle robuste de la distribution de la peau capable de différencier les pixels de peau de ceux de non-peau dans des images variées. Notre modélisation est fondée sur le concept des modèles graphiques probabilistes connus par leur intuitivité et efficacité pour la représentation d'une distribution jointe de probabilités sur un ensemble de variables aléatoires, plus particulièrement les arbres indexant des probabilités. En vue de définir le modèle de l'arbre idéal indexant la distribution de la peau, nous avons proposé trois approches différentes : le modèle d'arbre de dépendances à b probabilité peau et non peau, le modèle de mélange des arbres et celui de leur combinaison. Le modèle d'arbre de dépendances à bi-probabilité peau et non peau proposé, exploite les propriétés d'interclasse et d'intra classe entre les deux classes peau et non peau ainsi que les interactions entre un pixel et ses voisins que nous traduisons par un arbre de dépendance optimal. L'arbre élaboré est un arbre idéal unique indexant conjointement les distributions de probabilités peau et non peau. Le modèle de mélange des arbres est proposé pour remédier à la multiplicité des arbres de dépendances optimaux possibles sur un graphe. L'entité du mélange proposée concerne aussi bien les structures des arbres considérés que les probabilités portées par ces dernières. Ainsi, l'arbre idéal indexant probabilité peau est l'arbre résultant du mélange portant la probabilité du mélange. Quant au modèle de combinaison des arbres élaboré, il constitue une approche alternative au mélange proposé visant l'exploitation des différent informations emmagasinées dans les différents arbres de dépendances optimaux possibles. Un fondement théorique est présenté dans cette thèse pour déterminer la meilleure approche à adopter, le mélange des arbres ou la combinaison des arbres, et ce en fonction des arbres de dépendances optimaL considérés. Les expérimentations réalisées sur la base Compaq montrent l'efficacité et la faisabilité de nos approches. En outre, des études comparatives entre n< modèles de peau et l'existant prouvent qu'en termes de qualité et de quantité des résultats obtenus, les modèles proposés permettent de discriminer les pixels de peau et ceux de non peau dans des images couleurs variées.

Investigation du comportement et des potentialités en haute fréquence de transistors MOSFET avancés à contacts source/drain métalliques

/ Valentin Raphaël / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Université catholique de Louvain / 19-12-2008
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Les problématiques liées à la technologie des semi-conducteurs sont principalement corrélées à la diminution des dimensions. Aujourd'hui, les défis majeurs de la technologie MOSFET concernent la formation de jonctions SourcelOrain (SIO) parfaitement abruptes au bord de la grille afin de minimiser les résistances parasites. Afin de surmonter ce problème, une solution consiste à remplacer les contacts ohmiques réalisés sur des jonctions dopées par de simples extensions métalliques. Adossé au projet Européen METAMOS (lST-016677), cette thèse s'est concentrée sur les propriétés en Haute Fréquence (HF) de l'architecture MOSFET à film fin SOI non dopée et à contacts S/D Schottky. A partir de simulations TCAD, le premier grand champ d'investigation s'est fixé sur la compréhension théorique détaillée et sur les potentialités en HF de l'architecture à S/D Schottky pure et/ou optimisée (grâce à une technique de ségrégation de dopants). II a été montré que moyennant une hauteur de barrière Schottky n'excédant par 0.1 eV, la fréquence de coupure fT pouvait rivaliser avec celle d'architectures conventionnelles. Le second grand champ d'investigation a été l'extraction des performances et l'analyse AC de SB MOSFETs fabriqués. Un premier résultat a concerné fT mesurée de 180 GHz pour une longueur de grille de 30-nm, l'une des meilleures rapportées dans la littérature pour un MOSFET de type p à canal non contraint. Un second résultat a concerné l'extraction de schéma équivalent petit signal quasi-statique (dispositif non optimisé) et non quasi statique (dispositif optimisé), prenant en compte de la problématique à S/D Schottky (résistance de contact dépendante de la polarisation).

Amélioration des propriétés thermomécaniques et ignifuges du polypropylène : applications aux matériels électriques

/ Renaut Nicolas / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 19-12-2008
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Notre étude traite des procédés d'amélioration des propriétés thermomécaniques et retard au feu (FR) de matériaux polypropylène (PP) utilisés dans la conception de boîtiers électriques. Le premier chapitre concerne l'amélioration des propriétés thermomécaniques via la formulation d'alliages de polymères. Le polycarbonate de bisphénol A (PC) est utilisé comme polymère modifiant dans la matrice PP. Pour améliorer la compatiblité du mélange PPIPC, deux agents compatibilisant sont testés mais les propriétés obtenues sont insuffisantes. L'amélioration de ces propriétés est obtenue par l'utilisation de renforts minéraux. Le second chapitre est consacré aux procédés d'ignifugation des matériaux PP renforcé par des charges minérales (mica, talc ou carbonate de calcium). Deux types d'additifs FR sont testés: un additif phosphoré (AFP: polyphosphate d'ammonium) entrant dans la composition de systèmes intumescents, et une série d'additifs bromés. Dans le cas des composites contenant du carbonate de calcium, des interactions entre l'APP et le renfort minéral sont mises en évidence et limitent le processus de développement de la structure thermiquement isolante (char). Les propriétés FR résultantes sont faibles alors que les matériaux composites contenant des dérivés bromés atteignent les performances recherchées. Néanmoins, ces dérivés bromés présentent des problèmes environnementaux. Par conséquent, le dernier chapitre traite des procédés d'ignifugation en surface des matériaux PP composites. Avant application d'une peinture protectrice, les matériaux sont traités par des plasmas de décharge radiofréquence générés à basse pression (O2, Ar, purs ou en mélange). Au travers d'une analyse globale de la topographie, de l'évolution de la composition chimique de surface et de la mouillabilité, nous proposons des mécanismes de réarrangements se produisant à la surface de la matrice PP. Nous montrons que ces mécanismes conditionnent les propriétés d'adhérence des matériaux traités et diffèrent pour chaque matériau en fonction de leur composition et de la nature des renforts.

Techniques d'interactions mixtes isotonique et élastique pour la sélection 2D et la navigation / manipulation 3D

/ Pan Qing / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 19-12-2008
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Le développement de interaction homme-machine aide les utilisateurs à travailler de manière plus efficace. Les technologies traditionnelles ne peuvent plus satisfaire les nouveaux besoins des applications variées. Enenvironnement 2D WIMP, les périphériques d'entrée isotonique combinés avec un contrôle en position tels que les souris ou touch-pad, souffrent de débrayages qui prennent du temps et rendent l'interaction moins lisse. C'est pire encore lors de l'utilisation d'un petit périphérique avec un grand écran. Les interactions 3D attirent l'attention de nombreux chercheurs. Toutefois, les techniques existantes qui permettent à la fois la navigation et de manipuler les objets ne sont pas naturelles ni suffisamment efficaces pour être totalement acceptées par les utilisateurs. De nouveaux périphériques d'entrée et des techniques d'interaction doivent être proposées afin d'améliorer la qualité de l'interaction. Dans cette thèse, nous proposons deux périphériques d'entrée composés d'une zone isotonique avec un contrôle en position et une zone élastique avec un contrôle en vitesse; La première méthode RubberEdge est une méthode en 2D pour réduire le débrayage et la seconde méthode Haptic Boundary est une méthode 3D qui rend plus efficace les manipulations d'objets et l'exploration de l'environnement virtuel. Pour RubberEdge, nous avons adopté la simulation de rotation d'un disque et un traitement mathématique dans sa fonction de transfert pour garantir un passage lisse du contrôle en position au contrôle en vitesse. Une évaluation d'une tache de sélection en 2D a été réalisée. Le résultat a montré que RubberEdge est 20% plus performant que le contrôle en position. Nous avons ensuite proposé deux modèles prédictifs pour le temps de sélection pour le contrôle en position ainsi que le contrôle hybride de RubberEdge. Nous avons présenté également une mise en oeuvre de RubberEdge pour ordinateur portable. Haptic Boundary permet des manipulations d'objets précises dans sa zone isotonique et la manipulation de la caméra sur sa paroi. Deux types de retour d'effort ont été adoptés pour fournir des mouvements de caméra plus riches et pour éviter un passage de mode explicite qui pourrait augmenter la charge mentale des utilisateurs. La taille et la forme de la zone isotonique ont été choisies avec soin afin de maximiser les avantages du contrôle en vitesse de deux types de retour d'effort. Une évaluation de la tache du montage d'une voiture virtuelle est réalisée. L'expérience a montré que Haptic Boundary est 50% plus performant que l'interface uni-manuelle avec un changement du mode explicite. Après analyse des résultats, un mode d'inspection en orbite est mis en place pour améliorer l'usage de l'Haptic Boundary.

Prolongement d'applications linéaires, espaces des fractions et problème des moments

/ Mokni Hichem / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 19-12-2008
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Nous nous intéressons dans ce travail au prolongement d'applications linéaires, que ce soit des fonctions à valeurs scalaires ou des applications à valeurs opérateurs, sur des limites inductives d'espaces vectoriels topologiques en général et en particulier sur des algèbres d'opérateurs. Dans un premier lieu, nous regardons le problème dans le cadre le plus général c'est à dire celui de prolonger des formes linéaires sur une limite inductive d'espaces localement convexes. Nous donnons une condition nécessaire sur ces formes pour que le prolongement soit possible. Nous nous intéressons aussi au prolongement préservant la norme et nous donnons un exemple ou un tel prolongement n'est pas possible. Ensuite nous donnons une application de notre résultat principal dans le cadre des germes des fonctions holomorphes sur un compact de Cn. Puis nous généralisons les résultats obtenus dans le contexte des applications linéaires sur des C*-algèbres à valeurs opérateurs ce qui nous permet de généraliser l'application. En second lieu, nous considérons les mêmes questions dans le cas particulier de limites inductives: les espaces de fractions. Nous généralisons le résultat de F-H. Vasilescu dans le cas non commutatif ainsi que le problème des moments multidimensionnels sur un ensemble fermé non borné du corps des quaternion. En dernier lieu, nous nous intéressons aux applications complètement positives et complètement contractives à valeurs opérateurs sur des espaces de fractions. On considère le contexte non commutatif du papier de E. Albrecht et F -H. Vasilescu. Nous donnons un résultat pour chaque type de ses application linéaires. En applications aux résultats obtenues, on généralise notre problème des moments dans le cas opératoriel en introduisant une nouvelle mesure. Enfin, nous donnons une caractérisation des applications moments.

Caractérisation fonctionnelle d'une beta-xylosidase de lin (Linum usitatissimum L.) : rôle(s) potentiel(s) dans le métabolisme pariétal, ESTs from the fibre-bearing stem tissues of flax (Linum usitatissimum L.) : expression analyses of sequences related to cell wall development, Differential accumulation of monolignol-derived compounds in elicited flax (Linum usitatissimum L.) cell suspension cultures, Molecular characterization of cell death induced by a compatible interaction between Fusarium oxysporum f. sp. linii and flax (Linum usitatissimum) cells

/ Addi Mohamed / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 18-12-2008
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Le lin (Linum usitatissimum) fait partie des premières plantes cultivées dans le monde. Depuis toujours il est une source de fibres (périphloèmiennes) de très grande qualité pour l'industrie textile et connait actuellement un nouvel intérêt dans l'industrie des matériaux composites. Les fibres périphloèmiennes de lin possèdent des propriétés mécaniques remarquables grâce à la structure et la composition chimique de leurs parois cellulaires. Afin d'approfondir nos connaissances concernant la mise en place de la paroi cellulaire des fibres de lin, nous avons généré des ESTs à partir de tissus externes riches en fibres. La classification fonctionnelle des ESTs a permis l'identification de séquences codant une beta xylosidase potentielle (LuBXL1). La caractérisation fonctionnelle de plantes sous-exprimant (stratégie IR-PTGS) LuBXL1 n'as pas pu permettre la mise en évidence d'un phénotype macroscopique. En revanche, des analyses microscopiques ont suggéré des modifications éventuelles de la paroi des cellules xylèmiennes. La technique d'empreinte enzymatique a démontré une augmentation relative de l'oligoxyloglucanes XXXG dans les tissus internes de lignées sousexprimant LuBX1, associée une diminution dans la quantité relative de certains oligoxylanes. Ces observations suggèrent que chez le lin la sous-expression de LuBXL1 est associée à des modifications des hémicelluloses pariétales.

Environmental impacts of the electricity produced by a solid oxide fuel cell and nuclear reactors

/ Thellier Lionel / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 17-12-2008
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L'humanité fait face à de nombreux défis dans le domaine de l'énergie: explosion de la demande, émissions de gaz à effet de serre, raréfaction de certaines ressources fossiles, pollution, etc. La réponse à ces défis passe en particulier par le développement de systèmes de conversion d'énergie à haute efficacité et à faibles impacts environnementaux. Elle requiert, de plus, la mise au point d'approches permettant d'évaluer ces impacts et de communiquer les résultats à un très large public. Le travail de thèse présenté est une contribution aux efforts menés pour satisfaire ces deux exigences. Il est composé de deux parties qui ont consisté respectivement: - à évaluer à l'aide d'une approche mâture les impacts environnementaux de l'électricité produite par un système de conversion d'énergie en cours de mise au point. Il s'agissait d'effectuer l'Analyse de Cycle de Vie (LCA) de l'électricité issue d'un "stack" de pile à combustible de type Solid Oxyde Fuel Cell (SOFC). L'étude visait à définir les conditions optimales de fabrication, d'utilisation et de recyclage de ce stack d'un point de vue environnemental, afin d'aider les concepteurs et utilisateurs dans leurs choix technologiques. - à mettre au point une approche permettant d'évaluer les impacts environnementaux de l'électricité produite par un système de conversion d'énergie mâture. Il s'agissait d'adapter les concepts d'Empreinte Ecologique et de Biocapacité afin qu'ils intègrent correctement la production d'électricité à partir de réacteurs nucléaires. L'étude visait à disposer d'un indicateur simple permettant d'évaluer les impacts environnementaux de ce type d'électricité.

Développement d'un outil d'aide à la conception des matériaux fibreux multifonctionnels par les techniques de calcul avancé

/ Deng Xiaoguang / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 17-12-2008
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Sous la pression de la compétition internationale de plus en plus intense, le développement de nouveaux produits avec un cycle de conception minimal est un sujet qui touche de près de nombreux industriels. Une conception rapide de produits satisfaisant aux besoins diversifiés des consommateurs est une clé essentielle pour la réussite de l'entreprise. Dans ce contexte, des outils de «prototypage rapide» ont été développés et utilisés pour prédire la performance du produit et des procédés étudiés. En s'appuyant sur les techniques de modélisation informatique, ces outils permettent de concevoir des prototypes représentatifs proches des critères de qualité prédéfinis dans le cahier des charges fonctionnel avec un nombre limité d'essais et de mesures. Ce mémoire présente les travaux de recherche réalisés au cours de ma thèse doctorale, inscrits dans le cadre du développement d'un outil d'aide à la conception des matériaux multifonctionnels, permettant de réaliser dans un temps limité des prototypes adaptés aux besoins des clients. Cet outil a pour objectif de mesurer l'influence des facteurs de conception (matière première, paramètres du procédé, et paramètres de structure des matériaux), de déterminer l'espace de fonctionnement pertinent (les intervalles optimaux des facteurs de conception sélectionnés) relatif au procédé de fabrication, et d'évaluer la qualité globale des prototypes fabriqués en utilisant des approches d'aide à la décision multicritère.

Analyse des écoulements de thermoplastiques par vélocimétrie par imagerie de particules : application aux procédés d'extrusion et d'injection

/ Fournier Jean-Étienne / Lille 1 / 17-12-2008
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La qualité ou les défauts esthétiques des pièces plastiques injectées sont en partie gouvernés par les conditions d'écoulement du polymère fondu durant la phase de remplissage des outillages. Certaines hypothèses, notamment celle d'un glissement à la paroi, ont été avancées dans la littérature pour en expliquer l'origine, mais, faute de moyens adéquats et compatibles avec l'environnement très sévère du procédé, très peu de travaux expérimentaux ont été réalisés pour les confirmer. La présente étude tente de combler cette lacune en analysant la faisabilité d'une méthode originale de visualisation directe des écoulements dans les procédés d'extrusion et d'injection, par vélocimétrie laser à imagerie de particules. Les résultats obtenus pour le procédé d'extrusion sont concluants et confirment la validité de cette méthode. Dans le cas particulier d'un polycarbonate, ils mettent en évidence un glissement à la paroi dès les faibles gradients de vitesse, confirmé par des mesures rhéologiques traditionnelles. Ce glissement peut induire des perturbations, notamment au droit de discontinuités géométriques. La transposition au cas de l'injection, plus délicate, a mis en évidence des difficultés pratiques liées à la sévérité du procédé. Néanmoins, une analyse qualitative a permis de relier les conditions d'écoulement en paroi à l'apparition d'un défaut d'oscillation de front. L'analyse quantitative reste néanmoins à mettre en oeuvre dans des études futures.

Injection des polyamides renforcés de fibres de verre longues : relations mise en oeuvre/comportement thermomécanique

/ Coulon Arnaud / Lille 1 / 17-12-2008
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L'objectif de l'étude était d'optimiser, dans le cas de polyamides renforcés de fibres de verres longues, le couple matériau-procédé afin de répondre aux besoins industriels de performances mécaniques et thermo-mécaniques. Dans un premier temps, ont été en particulier étudiés sur une pièce-type reproduisant des géométries caractéristiques de pièces industrielles les mécanismes permettant de comprendre la ségrégation des fibres générée lors du remplissage à l'origine des hétérogénéités locales, Une deuxième partie s'est focalisée sur le comportement mécanique en flexion. Le module et la contrainte maximale ont été prédits à partir de modèles structuraux basés sur la description morphologique multicouche des composites (taux de fibres local, longueur résiduelle des fibres, orientation des fibres,. ,). Les résultats ont été validés sur une pièce industrielle. Enfin, le comportement au fluage en température élevée a été évalué expérimentalement et modélisé (modèle de Findley). La nécessité de prendre en considération le vieillissement thermique de la matrice afin de corriger au cours du temps les niveaux réels de chargement a également été mis en évidence.

Cité Scientifique BP 30155 59653 VILLENEUVE D'ASCQ CEDEX Tél.:+33 (0)3 20 43 44 10