Je travaille depuis 2004 au développement d’interfaces cerveau-ordinateur visant à pallier le handicap moteur sévère. Avant cela, pendant près de 10 ans, j’ai développé des techniques de traitement et d’analyse de séquences d’images et de paires d’images stéréoscopiques.
Interfaces cerveau-machine
Mon premier axe de recherche, mené en collaboration avec Marie-Hélène Bekaert et Claudine Lecocq, concerne l’ergonomie et l’adaptation de ces IHM à la spécificité du handicap du patient. Nous menons ces recherches en collaboration avec l’équipe du Pr. André Thévenon, chef du service de médecine physique et de réadaptation fonctionnelle du CHRU de Lille, notamment avec le Docteur Vincent Tiffreau. Les perspectives dans ce domaine sont nombreuses, notamment en ce qui concerne le développement d’une aide adaptative sur le long terme destinée à des patients souffrant d’une dystrophie musculaire de Duchenne (DMD).
D’autre part, je travaille en collaboration avec le service de neurochirurgie de l’hôpital Laennec de Nantes, dirigé par le Pr. Jean-Paul N’Guyen, sur l’étude des performances des interfaces cerveau-ordinateur exploitant des signaux enregistrés à la surface du cortex. Deux expérimentations de quatre jours ont été menées, en 2009 et 2011, sur des patients opérés pour le traitement de douleurs neuropathiques par stimulation chronique du cortex moteur au moyen d’électrodes implantées. L’objectif thérapeutique est de permettre une récupération fonctionnelle plus efficace et plus rapide en utilisant le neuro-feedback robuste fourni par une interface cerveau-ordinateur.
Analyse d’images
Au début de ma carrière, j’ai développé des algorithmes de stéréovision et d’analyse de séquences d’images, principalement dans le but d’améliorer l’efficacité des calculs. Avec Madain Perez-Patricio, j’ai évalué la possibilité d’implanter en hardware différents algorithmes de stéréovision dense et proposé un algorithme qui utilise des voisinages de tailles et de formes variables pour estimer la similarité. Avec Sébastien Lefebvre, nous avons décrit une méthode de traitement en temps-réel des paires d’images stéréoscopiques, cette fois sur la base de fenêtres mono-dimensionnelles. J’ai ensuite co-encadré avec Ludovic Macaire la thèse d’Hachem Halawana, qui a utilisé directement, pour la mise en correspondance stéréoscopique, les images issues d’une caméra mono-CCD couleur équipée d’une matrice CFA.
J’ai également abordé le problème de la mise en correspondance d’un modèle 3D paramétrique d’un objet avec les images de ce dernier. Dans la thèse de Wei Wu, l’ajustement des paramètres du modèle nous a permis de mesurer la position angulaire d’un objet supposé en libre rotation autour d’un point fixe. Dans la thèse de Rong Yang, nous avons de nouveau utilisé un modèle paramétrique afin de localiser un véhicule sur les voies de circulation délimitées sur une route, et ce en utilisant des caméras dirigées vers l’arrière. La modélisation précise des objets, grâce à des descriptions géométriques et photométriques qui permettent de prendre en compte les reflets, a ensuite fait l’objet de la thèse de Yara Bachalany.
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