Jeudi 21 Mai : Journée Des Doctorants du CReSTIC

10h - 17h à l’Amphi I, Campus Moulin de la Housse  

La journée des doctorants a pour objectif de présenter les travaux de recherche des différents doctorants dans le laboratoire. Le programme de cette journée est le suivant :

• 09h30 : Accueil des participants • 10h00 : Mot d’accueil des organisateurs / directeurs • 10h10 : Session 1 – Automatique, Réseaux de capteurs et Traitements du signal (2h05)

- Mohamed ABDELMOULA : Stand-Alone Hybrid Wind-Photovoltaic Power Systems: Modeling, Simulation and Dynamics Analysis - Khaled LABOUDI : Estimation des défauts pour une classe de systèmes linéaires à commutations - Anas HANAF : Algorithmes distribués de consensus de moyenne et leurs applications dans un réseau de capteurs - Nehla DEBBABI : Approche algébrique et théorie des valeurs extrêmes pour la détection de ruptures : Application aux signaux

biomédicaux (détection de spikes de neurones) - Sanaa KERROUMI : Classification dynamique dans le cadre du diagnostic des roulements

• 12h15 : Déjeuner (1h45) • 14h00 : Session Poster (1h00) • 15h00 : Pause-café (0h20) • 15h20 : Session 2 – Imagerie et Traitement d’images (1h40)

- Abbas RAMMAL : Séparation de spectres Infrarouges avec prise en compte des informations a priori pour l’étude de l’évolution des litières végétales au cours du processus de dégradation

- Ludovic BLACHE : Reconstruction 4D de maillages d’acteurs par suivi pseudo-rigide - Muhannad ISMAEL : La reconstruction 3D par hybridation silhouettes/multi-stéréovision multi-axes - Jennifer BONNARD : Reconstruction d'images HRD multi-vues basée sur les plans de disparité

• 17h00 : Clôture

 09h30  

Accueil  des  participants  

10h00  

 Mot  d’accueil  des  organisateurs  /  directeurs  

Horaire   Présentateur   Sujet  -­‐  résumé  

     

10h10  

     

Mohamed  ABDELMOULA  

 

Stand-­‐Alone  Hybrid  Wind-­‐Photovoltaic  Power  Systems:  Modeling,  Simulation  and  Dynamics  Analysis:    

Renewable  power  generation  systems  gaining  popularity  and  have  developed  quickly  in  recent  years.  However,  due  to  important   features   of   the   renewable   energy   sources,   conversion   systems   involving   more   than   energy   sources   are  usually  designed  with  multiple  operating  modes.  The  dynamic  behavior  is  therefore  quite  complex,  and  the  design  for  stable  operation  of  such  system  requires  consideration  of  the  stability  conditions  for  all  possible  operating  modes.  This  paper   describes   such   conversation   systems,   and   uses   a   stand-­‐alone   wind/photovoltaic   hybrid   power   system   as   an  example   for   illustrating   the   possible   complex   behavior.   A  mathematical   model   of   each   element   of   the   stand-­‐alone  microgrid   system   is  developed.   The  wind   turbine  and   the  photovoltaic   (PV)  panel   are   considered  as   the   two  unique  sources   of   power   in   this   study.   Using   this   model,   the   system   response   to   a   recorded   solar   irradiance,   ambient  temperature  and  wind  gust  is  investigated  by  calculating  the  generators  currents,  the  load  current,  the  battery  charging  current  and  the  battery  voltage.  Existence   of   dynamic   bifurcation   and   chaos   has   been   shown   by   some   of   the   researcher   is   simple   power   system  network.   Different   types   of   dynamic   bifurcations   such   as   period   doubling   bifurcation,   cyclic   fold   bifurcation,   torus  bifurcation,  limit  point  of  fixed  points  and  periodic  orbits,  and  chaos  may  emerge  in  some  of  the  power  system  network  for   variation   of   the   parameters   even   in   their   normal   operating   range.   The   subcritical   Hopf   bifurcation   may   cause  voltage  collapse  in  some  of  the  system.  We   reveal   bifurcation   phenomena   in   this   system.  Under   certain   environmental   conditions,  when   the   power   system  switches   its   operation  modes,   bifurcation   has   been   observed   and   verified   with   full-­‐circuit   simulations.  Moreover,   a  detailed  analysis  based  on  averaged  model  is  performed  to  identify  the  types  of  bifurcations.  

 10h35  

Khaled  LABOUDI  

 

Estimation  des  défauts  pour  une  classe  de  systèmes  linéaires  à  commutations  :    

Cette  présentation  a  pour  objectif  de  présenter  une  partie  de  la  thèse    qui  traite  de  la  problématique  d’estimation  des  défauts  pour  une  classe  de  systèmes  linéaires  à  commutations.  En  se  basant  sur  une  transformation  de  coordonnées  qui   découple   un   sous-­‐ensemble   de   l’état   du   système   des   défauts,   un   observateur   hybride   à   entrées   inconnues   est  développé   pour   estimer   simultanément   les   défauts   et   les   états   du   système.     Pour   illustrer   l’approche   proposée,   un  exemple  de  simulation  sera  présenté.  

11h00   Anas  HANAF  

 

Algorithmes  distribués  de  consensus  de  moyenne  et  leurs  applications  dans  un  réseau  de  capteurs  :    

Les  réseaux  de  capteurs  peuvent  être  composés  d’un  nombre  plus  ou  moins  important  de  nœuds  avec  des  contraintes  sur  leurs  coûts,  consommation  énergétique.  Ces  contraintes  se  traduisent  par  le  besoin  d’une  utilisation  de  méthodes  distribuées  appelées  "consensus  de  moyenne"  dans  le  but  de  traiter  les  données  au  sein  du  réseau  et  par  conséquent  minimiser  la  consommation  d’énergie  au  niveau  des  batteries.  En  effet,  calculer  une  valeur  moyenne  globale  dans  un  réseau  à  partir  d’informations  locales  des  nœuds  et  des  liens  qui  existent  entre  eux  a  de  nombreuses  applications  dans  les  réseaux  de  capteurs.  Cependant,  une  attention  croissante  a  été  consacrée  à  des  procédures  décentralisées  simples  basées  sur  le  principe  de  bavardage  (Gossip),  dont  l’objectif  est  de  distribuer  la  charge  de  calcul  entre  les  nœuds.  Lorsque  le  bavardage  est  appliqué  sur  les  réseaux  de  capteurs,  notant  xi  et  xj,  respectivement  les  mesures  locales  du  nœud  i  et  du  nœud  j,  les  algorithmes  de  communications  peuvent  être  appliqués  soit  en  mode  synchrone  ou  en  mode  asynchrone,  mais  ce  dernier  est  le  plus  utilisé  en  pratique.  Notre  travail  s’est  basé  sur  une  approche  appelée  (Push-­‐Sum)  introduit  par  Kempe.  Dans  cette  dernière,  chaque  nœud  maintient  deux  variables,  une  initialisée  avec  sa  valeur  initiale  et  l’autre  à  un.  Les  deux  variables  sont  alors  mises  à  jour  simultanément  à  chaque  itération  et  l’estimée  de  la  moyenne  par  le  noeud  est  le  quotient  de  ses  deux  variables.  Tout  d’abord   notre   objectif   dans   ce   travail   a   été   d’exploiter   les   résultats   de   Kempe   pour   l’adapter   au  modèle   temporel  asynchrone   en   utilisant   les   caractéristiques   du   graphe   et   aussi   les   principaux   avantages   du   Bavardage   par   diffusion.  Ensuite,   nous   avons   choisi   un   facteur   opt   qui   permettra   d’assurer   la   convergence,   une   analyse   théorique   a   été  nécessaire  pour   le  choix  des  matrices  de  diffusion  de   l’algorithme  qui  nous  ont  permis  bien  évidemment  de  prouver  théoriquement  la  convergence.  La   deuxième   partie   de   nos   travaux   s’intéresse   à   la   couverture   dans   un   réseau   de   capteurs   en   utilisant   la   topologie  algébrique.  En  effet,  pour  représenter  un  réseau  de  capteurs,  la  première  idée  est  un  graphe  géométrique  (sommets  et  arêtes).  Cependant,   la  représentation  par  graphe  a  quelques   limitations   :  aucune  notion  de  couverture,  donc  aucune  possibilité   de   détecter   des   trous   dans   le   réseau.   L’objectif   a   été   de   développer   des   algorithmes   distribués   afin   de  localiser  les  trous  de  couverture  dans  un  réseau  de  capteurs  sans  pour  autant  connaitre  la  position  des  capteurs.  

11h25   Nehla  DEBBABI  

 

Approche   algébrique   et   théorie   des   valeurs   extrêmes   pour   la   détection   de   ruptures   :   Application   aux   signaux  biomédicaux  (détection  de  spikes  de  neurones)  :  

 La  détection  et   la   localisation  de  ruptures  dans   les  signaux  est  un  problème  particulièrement   important,   faisant,  ces  dernières  décennies,   l’objet  de  nombreuses  recherches  dans  différents  domaines.  Ces  ruptures  représentent  souvent  l’information  utile  dans  le  phénomène  étudié.  Développer  des  algorithmes  non  supervisés  pour  la  détection  en  ligne  de  telles  occurrences  est  l’objectif  principal  de  cette  thèse.  La  démarche  adoptée  repose  sur  l’association  d'une  approche  algébrique   avec   la   Théorie   des   Valeurs   Extrêmes   (TVE).   L’approche   algébrique   permet   d’appréhender   aisément   les  ruptures  en  les  caractérisant  en  termes  de  distributions  de  Dirac  retardées  et  leurs  dérivées  dont  la  manipulation  est  

facile   via   le   calcul   opérationnel.   Il   devient   alors   possible   d’exprimer   explicitement   les   instants   d’occurrences   des  ruptures.   Cette   caractérisation   algébrique   est   complétée  par   une   interprétation  probabiliste   en   termes  d’extrêmes   :  une  rupture  est  un  événement  rare,  modélisé  dans  le  cadre  de  la  TVE,  par  une  distribution  de  Pareto  Généralisée.  Nous  proposons   alors   plusieurs   modèles   hybrides   pour   décrire   à   la   fois   le   comportement   moyen   et   les   extrêmes   (les  ruptures)   du   signal   après   traitement   algébrique.  Des   algorithmes   entièrement   non   supervisés   sont   développés   pour  l’estimation  des  paramètres  des  modèles  hybrides.  Ces  algorithmes  sont  à  opposer  à  la  technique,  plutôt  heuristique  et  manuelle,   de   la   “mean  excess  plot”  qui   est   classiquement  utilisée  pour   les   problèmes  d’estimation  en  question.   Les  algorithmes  de  détection  de  ruptures  développés  dans  cette  thèse  ont  été  validés  sur  des  données  générées  ensuite  appliqués  pour   le   problème  de  détection  de  potentiels   d’action  ou  encore   spikes,   représentant   l’échange  de   l’influx  entre  les  cellules  nerveuses,  dans  les  signaux  neuronaux.  

11h50   Sanaa    KERROUMI  

 

Classification  dynamique  dans  le  cadre  du  diagnostic  des  roulements  :    

Mes   travaux   de   thèse   s’intéressent   à   la   méthode   de   classification   «   dynamique   »   pour   suivre   les   différents  changements  d’état  de  fonctionnement  des  composants  mécaniques  d’une  machine  tournante  et  plus  particulièrement  des  roulements.  Ces  changements  peuvent  être  dus  à  l’apparition  d’un  défaut,  à  un  changement  de  vitesse  de  rotation  ou   à   une   variation   de   charge   appliquée.   Cette   méthode   devrait   être   capable   d’identifier   l’origine   du   changement  observé  sur  les  signaux  vibratoires,  elle  doit  permettre  de  différencier  l’évolution  d’un  défaut  à  l’évolution  de  la  vitesse  de  rotation  ou  à  l’évolution  de  la  charge.  La  méthode  doit  être  intégrée  en  ligne  dans  le  processus  de  diagnostic,  c’est  à  dire  qu’elle  doit  être  capable  d’analyser  chaque  signal  enregistré  et  d’identifier   l’état  du  composant  mécanique  (état  sain,  état  dégradé,  état  dégradé  à  un  stade  avancé).  Cette  méthode  permettrait  d’estimer  la  durée  de  vie  résiduelle  du  composant  mécanique.  Contrairement   aux   différentes   méthodes   de   classification   déjà   utilisées   dans   le   cadre   du   diagnostic   de   défaut   la  méthode  de  classification  dynamique  introduit  le  paramètre  «  temps  ».  Elle  est  divisée  en  trois  étapes  :  (i)   Extraction  des  paramètres  («  indicateur  de  défauts  »)  par  des  techniques  de  traitement  du  signal  (ii)   Choix  des  paramètres  pertinents  par  le  KPCA  (Kernel  Principal  Components  Analysis)  (iii)   Classification  dynamique  des  paramètres  retenus  

 12h15  

 Durée  1H45   Déjeuner  

14h00   Session  Poster  

 1  –  Ulysse  LARVY  :  Compensation  des  effets  d'éclairage  pour  améliorer  la  robustesse  des  algorithmes  de  suivi  associés  aux  caméras  de  surveillance    2  –  Rabih  ASSAF  :  Analyse  d'images  tissulaires  par  approches  topologiques    3  –  Vincent  DIMANCHE  :  Compréhension  fine  du  comportement  des  lignes  des  réseaux  métro,  RER  et  tramway  Réalisation  des  études  d’exploitabilité  &  Définition  de  nouveaux  algorithmes  de  régulation    4  –  Alexandre  SCHNEIDER  :  Modelization  and  Simulation  of  the  Mechanical  Vibration  Effect  on  Bones  

 5  –  Jean  PETIT  :  Découverte  de  Connaissances  Socioculturelles  basée  sur  l’Extraction  de  Relations  Sémantiques    6  –  Jean-­‐Charles  RISCH  :  Regroupement  Statistique  Evolutif  dans  un  Environnement  Big-­‐Data  Temps  Réel    7  –    Jimmy  Francky  RANDRIANASOA  :  Approches  hiérarchiques  et  gestion  de  l'incertitude  pour  l'analyse  d'images  de  télédétection    8  –  Hervé  BOULET  :  Contribution  à  la  commande  et  la  supervision  intelligentes  appliquées  à  l’efficacité  énergétique.    9  –  Sami  HAJLAOUI  :  Mesures  non-­‐métriques  d'images  pour  la  mise  en  correspondance  en  stéréovision  10  –  Sihem  MEZGHANI  :  Traitement  des  signaux  thermométriques  pour  la  caractérisation  des  matériaux  :  analyse  et  quantification  du  comportement  des  revêtements  11  –  Exavérine  CLIN  :  Contrôle  sans  contact  :  vers  un  pipe-­‐line  polyvalent  et  normalisé  12  –  Abdelmajid  CHERIFI  :  Stabilisation  Quadratique/Non  quadratique  des  systèmes  T-­‐S  (Quasi  LPV)  13  –  Mohamed-­‐Amine  HARAOUBIA  :  L’optimisation  de  la  production  de  L’électricité  dans  les  installations  Hybrides  14  –  Carlos  GONZALES  :  L'utilisation  du  Software  Defined  Network  pour  l'Internet  des  Objets  

 15h00  

 Durée  20mn   Pause-­‐café  

     

15h20  

     

Abbas  RAMMAL  

 

Séparation  de   spectres   Infrarouges   avec   prise   en   compte  des   informations   a   priori   pour   l’étude  de   l’évolution  des  litières  végétales  au  cours  du  processus  de  dégradation  :    

Les   travaux   effectués   dans   le   cadre   de  ma   thèse   ont   consisté   à   comprendre   le   fonctionnement   de   la   spectroscopie  Infrarouge.  Nous  avons  travaillé  sur  le  développement  et/ou  l'implantation  d'algorithmes  de  classification  afin  d’étudier  les  performances  des  méthodes  principaux  de  prétraitements  et  les  choix  de  gammes  spectrales  des  spectres  moyen  et  proche   infrarouge   (MIR   et   NIR).   La   suite   de   mon   travail   a   consisté   de   la   classification   et   la   sélection   des   bandes  spectrales   les   plus   discriminantes   de   la   biomasse   lignocellulosique   en   s’appuyant   uniquement   sur   l’information  spectrale.   Pour   cela   nous   avons   choisi   d’utiliser   un   Algorithme  Génétique   (AG)   et   l’approche   d’optimisation   avec   la  normalisation  de  contraintes.  Enfin,  nous  avons   fait  une  analyse  de   la  biomasse   lignocellulosiques  en  s’appuyant   sur  l’information  spectrale  et  chimique.  Pour  cela,  nous  avons  appliqué   les  méthodes  de  modélisation  et   sélection   telles  que  la  partiel  moindre  carrée  PLS,  PLS-­‐AG,  variable  importance  projection  VIP,  etc.  

     

15h45  

     

Ludovic  BLACHE  

 

Reconstruction  4D  de  maillages  d’acteurs  par  suivi  pseudo-­‐rigide  :    

Nous  présentons  une  méthode  de  reconstruction  spatio-­‐temporelle  de  maillages  à  partir  de  séquences  de  volumes.  Les  studios   de   tournages   utilisent   de   plus   en   plus   de   systèmes   de   capture   pour   modéliser   des   acteurs   en   3D.   Les  technologies  de  reconstruction  multi-­‐vues  utilisent  un  ensemble  de  caméras  pour  générer  une  séquence  d’enveloppes  visuelles   via   les   silhouettes   des   prises   de   vues.   Cependant,   ces   séquences   manquent   de   cohérence   temporelle   car  chaque  pose  est  modélisée   indépendamment  des   autres,   ce  qui   rend  difficile   leur   traitement  par   les   outils   de  post-­‐

production   habituels.  Nous   proposons   une  méthode  de   suivi   automatique  pour   convertir   une   séquence  de   volumes  reconstruits   en   un   unique   maillage   animé.   Un   maillage   de   référence   est   déformé   de   manière   globale   par   une  transformation  pseudo-­‐rigide  préservant  les  détails  et  guidé  par  un  flot  de  mouvements  estimé  à  partir  de  deux  poses  consécutives.   Une   étape   d’optimisation   locale   permet   d’ajuster   la   surface   du  modèle   avec   l’enveloppe   visuelle   afin  d’obtenir  une  animation  robuste  de  maillage  4D.  

     

16h10  

     

Muhannad  ISMAEL  

 

La  reconstruction  3D  par  hybridation  silhouettes/multi-­‐stéréovision  multi-­‐axes  :    

Cette  thèse  s’inscrit  dans  le  cadre  d’un  projet  labellisé  dans  le  cadre  des  «  Investissement  d’avenir  »  appelé  RECOVER3D  (Real-­‐time   Environnement   for   COmputational   Video   Editing   and   Rendering   in   3D)   dont   l’objectif   est   d’élaborer   le  premier   système   intégré  de   vidéo  virtuelle  pour   le  marché  de   la   télévision  et  du   cinéma.   Le  projet  RECOVER  3D  est  mené   avec   la   participation   de   la   société   XD-­‐Production   qui   le   porte.   Préalablement,   la   société   XD-­‐production   a  développé  un  système  de  reconstruction  3D  «  basé  silhouettes  »  à  partir  de  plusieurs  cameras  monoscopiques  (à  un  seul  point  de  vue)  afin  de  modaliser  une  scène.    L’objectif  de  mon  travail  de  recherche  au  sein  du  laboratoire  CRESTIC  vise   à   l’amélioration   des   solutions   de   reconstruction   de   scène,   par   l’exploitation   d’une   part   des   techniques   «   basé  silhouettes  »  et  d’autre  part  de   celles   liées  à   la   stéréovision  multivues  développée  au   sein  de  ma   thèse.   Le   système  d’acquisition  proposé  pour  la  reconstruction  de  la  scène  consiste  en  plusieurs  caméras  mono  comme  multi-­‐scopiques  regroupant  au  total  32  caméras  classiques  positionnées  autour  de  la  scène  seules  (monoscopie)  ou  en  groupe  (multi-­‐scopie).  

     

16h35  

     

Jennifer  BONNARD  

 

Reconstruction  d'images  HRD  multi-­‐vues  basée  sur  les  plans  de  disparité  :  Nous  proposons  une  nouvelle  méthodologie  pour  acquérir  un  contenu  vidéo  HDR  multi-­‐vue.  Une  caméra  huit  objectifs  a  été  adaptée  pour  permettre  une  acquisition  simultanée  de  plusieurs  expositions,  produisant  ainsi  un  contenu  dont  la  distribution   des   valeurs   d'intensité   varie   sur   une   plage   supérieure   à   celle   proposée   par   chaque   objectif.   Afin   de  reconstruire  des  valeurs  HDR   sur   chacune  des  vues,  un  algorithme  basé   sur   les  plans  de  disparité  est  proposé.  Pour  chacune   des   vues,   chaque   pixel   représentant   un   même   point   dans   l'espace   3D   est   placé   dans   un   groupe   appelé  "match".  L'ensemble  des  valeurs  du  match  est  utilisé  pour  définir  une  valeur  HDR  qui  est  ensuite  distribuée  sur  chacune  des  vues.  Nous  avons  étudié   la  stabilité  de   la  méthode  selon   la  précision  du  matériel.   Il  en  ressort  que   la  calibration  colorimétrique  ainsi  que  l'alignement  des  objectifs  des  caméras  a  un  impact  fort  sur  la  qualité  des  résultats.  Un  autre  problème   majeur   étudié   est   la   qualité   des   plans   de   disparité   reconstruits   alors   que   les   données   d'entrée   sont  d'exposition   différente.   Un   algorithme   est   proposé   afin   d'identifier   automatiquement   les   pixels   n'ayant   pas   pu   être  correctement   appareillés.   Une  méthode   s'appuyant   sur   les   voisins   est   proposée   pour   donner   une   valeur   à   tous   les  pixels  des  images.  Nos  résultats  permettent  de  générées  une  ensemble  d'images  HDR  sur  plusieurs  points  de  vue.  

17h00   Clôture