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Towards efficient methods for stereo image processing, coding and quality assessment
No full textLes récents développements des technologies de l’imagerie 3D et en particulier la stéréoscopie ont ouvert de nouveaux horizons dans de nombreux domaines d’application tels que la TV 3D, le cinéma 3D, les jeux vidéo et la vidéoconférence. Ces avancées technologiques ont soulevé plusieurs défis aussi bien sur le plan théorique que pratique et en particulier dans le domaine du codage des données 3D. En effet, l’énorme quantité d’information issue des systèmes d’acquisition requiert des solutions efficaces pour la coder et la transmettre. L’objectif de cette thèse est le développement de méthodes pour optimiser les principales étapes de la chaine de traitement et transmission d’images stéréoscopiques. Nous nous limitons dans ce travail au rehaussement de contraste, le codage et l’évaluation de la qualité d’images stéréoscopiques. La première partie de ce travail traite les problèmes d’évaluation et d’amélioration de la qualité d’images stéréoscopiques. Nous nous intéressons d’abord au rehaussement de contraste en s’inspirant des méthodes 2D et en intégrant quelques éléments liés à la perception visuelle. Nous proposons ainsi une première méthode de rehaussement de contraste local basée sur la carte de saillance visuelle. L’aspect qualité est aussi traité selon une approche basée sur les protocoles et méthodes conues pour le cas des images 2D et 3D. Cette méthode exploite les caractéristiques et propriétés connues du système visuel humain (SVH) telles que la non-linéarité, la sensibilité au contraste, la sélectivité directionnelle et fréquentielle ainsi que le seuil de discrimination binoculaire. Nous avons aussi d´eveloppé une méthode de prédiction de la qualité d’images stéréoscopiques sans référence. Cette dernière est basée sur des descripteurs 3D statistiques issus de la scène naturelle afin identifier les distorsions. Ces descripteurs 3D statistiques correspondent aux attributs extraits à partir de la paire stéréo naturelle et de la carte de disparité. L’extraction de ces descripteurs se fait au moyen de l’analyse en ondelettes des images stéréoscopiques. La deuxième partie de cette thèse traite les problèmes de compression d’images stéréoscopiques. Nous avons commencé par l’exploitation de la transformée en cosinus discret unidirectionnel et unidimensionnel pour encoder l’image résiduelle issue de la compensation de disparité. Ensuite, en se basant sur la transformée en ondelettes, nous avons étudié deux techniques pour optimiser le calcul de l’image résiduelle. Enfin, nous avons proposé des méthodes d’allocation de débit pour la compression des images stéréoscopiques. En général, le problème d’allocation de bits est résolu d’une manière empirique en cherchant le débit optimale qui minimise une certaine distorsion. Cependant cette stratégie est complexe. Pour cela, nous avons proposé des méthodes d’allocation de débits, rapides et efficaces appropriées pour le codage en boucle ouverte et en boucle fermée. Cette thèse ouvre des perspectives dans les trois thématiques abordées, à savoir le rehaussement de contraste, le codage et l’évaluation de la qualité d’images stéréoscopiques.Recent developments in 3D stereoscopic technology have opened new horizons in many application fields such as 3DTV, 3D cinema, video games and videoconferencing and at the same time raised a number of challenges related to the processing and coding of 3D data. Today, stereoscopic imaging technology is becoming widely used in many fields. There are still some problems related to the physical limitations of image acquisition systems, e.g. transmission and storage requirements. The objective of this thesis is the development of methods for improving the main steps of stereoscopic imaging pipeline such as enhancement, coding and quality assessment. The first part of this work addresses quality issues including contrast enhancement and quality assessment of stereoscopic images. Three algorithms have been proposed. The first algorithm deals with the contrast enhancement aiming at promoting the local contrast guided by calculated/estimated object importance map in the visual scene. The second and the third algorithms aim at predicting the distortion severity of stereo images. In the second one, we have proposed a fullreference metric that requires the reference image and is based on some 2D and 3D findings such as amplitude non-linearity, contrast sensitivity, frequency and directional selectivity, and binocular just noticeable difference model. While in the third algorithm, we have proposed a no-reference metric which needs only the stereo pair to predict its quality. The latter is based on Natural Scene statistics to identify the distortion affecting the stereo image. The statistic 3D features consist in combining features extracted from the natural stereo pair and those from the estimate disparity map. To this end, a joint wavelet transform, inspired from the vector lifting concept is first employed. Then, the features are extracted from the obtained subbands. The second part of this dissertation addresses stereoscopic image compression issues. We started by investigating a one-dimensional directional discrete cosine transform to encode the disparity compensated residual image. Afterwards, and based on the wavelet transform, we investigated two techniques for optimizing the computation of the residual image. Finally, we present efficient bit allocation methods for stereo image coding purpose. Generally, the bit allocation problem is solved in an empirical manner by looking for the optimal rates leading to the minimum distortion value. Thanks to recently published work on approximations of the entropy and distortion functions, we proposed accurate and fast bit allocation schemes appropriate for the open-loop and closed-loop based stereo coding structures
Etude du rôle de l'histamine et des récepteurs histaminiques dans des modèles murins d'infection par Plasmodium bergheï
No full textLe laboratoire dans lequel j ai effectué mon travail de thèse s intéresse à l étude des mécanismes inflammatoires d origine allergique impliqués dans la pathogénèse du paludisme. L objectif majeur de nos travaux consiste à identifier des gènes de prédisposition à l infection palustre et qui appartiennent à cette cascade inflammatoire. Il est actuellement bien établi que la production des médiateurs et des cytokines proinflammatoires et l augmentation de l expression des molécules d'adhésion par les cellules endothéliales vasculaires jouent un rôle important dans la pathogénèse du paludisme. Au cours des dernières années, nous avons émis l'hypothèse que l un des médiateurs les plus précoces et les plus puissants dans la réponse inflammatoire libéré au cours de l'infection par Plasmodium, et produit presque exclusivement par les mastocytes et les basophiles est l histamine qui est une amine vasoactive douée de propriétés proinflammatoires et immunomodulatrices. Ainsi, la production d'histamine et de cytokines proinflammatoires pourraient représenter un facteur de risque dans l infection et la maladie. Tout récemment, notre groupe a produit des résultats montrant le rôle de l'histamine dans l'agravation et la sévérité du paludisme. En particulier, nous avons montré que des souris présentant un déficit génétique les empêchant de synthétiser de l histamine développaient une immunité clinique vis-à-vis de souches létales de Plasmodium. Nous avons ainsi montré que l'administration de certains antihistaminiques assure une protection significative contre le paludisme grave dans des modèles murins. Dans une des formes graves du paludisme caractérisée par des atteintes neurologiques (neuropaludisme), la production d histamine semble jouer un rôle essentieldans la mise en place des phénomènes d adhésion et de séquestration de globules rouges infectés et de cellules T effectrices aux endothéliums capillaires cérébraux. J ai poursuivi mon travail étudier l implication dans le neuropaludisme du récepteur H3 (H3R) pour l histamine, ce récepteur étant exclusivement exprimé dans le cerveau. Dans le cerveau, ces récepteurs agissent comme autorecepteurs pour inhiber la synthèse et la libération d'histamine. Nous avons émis l'hypothèse que l'absence d'expression du H3R conduirait à la production non contrôlée de l'histamine, ce qui pourrait accélérer l'apparition du neuropaludisme. Le modèle d étude a consisté à utiliser des souris invalidées pour le gène H3R infectées avec une souche létale de P berghei ANKA responsible du neuropaludisme chez la souris. Les résultats preliminaires montrent en effet que l'absence d'expression du H3R accélère l'apparition des signes cliniques et la mortalité, que l absence d expression du H3R accélère la rupture de la barrière hémato-encéphalique avec une augmentation de la perméabilité vasculaire et la séquestration des globules rouges infectés à l'endothélium vasculaire cérébral. Ces résultats pourraient conduire à la mise en place de nouvelles approches thérapeutiques antipaludiques basées sur l utilisation d antihistaminiques, ou d agents immunomodulateurs intervenant dans le contrôle de la réponse cellulaire associée à l inflammation allergique.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF
Combining depth information and local edge detection for stereo image enhancement
No full textThe recent developments in 3D display technology have opened new horizons and have raised a number of challenges related to the processing and coding of 3D media. Today, stereoscopic image technology is becoming widely used in many fields. The physical limitations of image acquisition systems, however, make stereoscopic technology far from being the most widely accepted solution. Furthermore, the depth/disparity extreme ranges may subject the viewers ’ eyes to additional strain, causing more discomfort. To address this issue, we propose in this paper to improve stereoscopic image quality by a novel contrast enhancement method that combines local edges and depth information. The contrast is increased locally, at specific depth levels for left and right views. The increase of contrast is controlled based on the depth information, and aims at promoting the nearest objects in the 3D scene. The results obtained from a psychophysi-cal experiment are encouraging and show that the proposed method produces stereo images that are less stressful on the eyes, thus providing more pleasant viewing experience. Index Terms — Stereo image enhancement, dispar-ity/depth map, local edge detection, human visual system
Efficient inter-view bit allocation methods for stereo image coding
No full textInternational audienceIn this paper, we present efficient bit allocation methods for stereo image coding purpose. Since the common idea behind most of the existing stereo compression schemes consists of encoding a reference and residual images as well as a disparity map, we mainly focus on the bit allocation issue between the reference and residual images. Generally, this problem is solved in an empirical manner by looking for the optimal rates leading to the minimum distortion value. Thanks to recent approximations of the entropy and distortion functions, we propose accurate and fast bit allocation schemes appropriate for the open-loop-and closed-loop-based stereo coding structures. Experimental results show the benefits which can be drawn from the proposed bit allocation methods
Mast cells as cellular sensors in inflammation and immunity
No full textMast cells are localized in tissues. Intense research on these cells over the years has demonstrated their role as effector cells in the maintenance of tissue integrity following injury produced by infectious agents, toxins, metabolic states etc. After stimulation they release a sophisticated array of inflammatory mediators, cytokines and growth factors to orchestrate an inflammatory response. These mediators can directly initiate tissue responses on resident cells, but they have also been shown to regulate other infiltrating immune cell functions. Research in recent years has revealed that the outcome of mast cell actions is not always detrimental for the host but can also limit disease development. In addition, mast cell functions highly depend on the physiological context in the organism. Depending on the genetic background, strength of the injurious event, the particular microenvironment, mast cells direct responses ranging from pro- to anti-inflammatory. It appears that they have evolved as cellular sensors to discern their environment in order to initiate an appropriate physiological response either aimed to favor inflammation for repair or at the contrary limit the inflammatory process to prevent further damage. Like every sophisticated machinery, its dysregulation leads to pathology. Given the broad distribution of mast cells in tissues this also explains their implication in many inflammatory diseases
