Dissertations / Theses: 'Services basés sur la localisation – Esthétique'

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Entrialgo, Frédérique. "Locative media : la mise en oeuvre artistique des technologies de géolocalisation comme médiation esthétique et critique dans la relation corps/réseau/territoire." Nice, 2012. http://www.theses.fr/2012NICE2030.

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Bioret, Nicolas. "Géolocalisation par images en s'appuyant sur un sytème d'informations geographiques." Ecole centrale de Nantes, 2010. http://www.theses.fr/2010ECDN0047.

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Abstract:

Dans un contest d'étude des ambiances architecturales et urbaines, nous souhaitons utiliser la Réalités Augmentée comme outil d'intéraction entre un utilisateur et des données géographiques urbaines. Une telle approche demande un calcul de pose avec une étape d'initialisation, qui sera l'objet de notre étude, puis une étape de suivi optique. Nous présentons donc une approche de géolocalisation par images s'appuyant sur un SIG (Systèmes d'Information Géographique). Premièrement, nous utilisons comme donnée déentrée une photographie prise dans une rue. Une caractérisation de l'image suivie d'une reconstruction projective de la scène visualisée associée à un modèle d'incertitude permet d'adresser une requête dans les couches route et bâti du SIG. Pour une meilleure robustesse, nous utilisons une approche multi-hypothèses suivie d'un filtrage des poses incorrectes de caméra. Deuxièmenent, l'approche a été automatisée, avec des vidéos comme différentes façades, qui permettrons de formuler également une requête dans le SIG. Notre contribution est la mise en correspondance automatique de données images avec des données vectorielles issues d'un SIG 2D et son application à la géolocalisation en milieu urbain
In a context of research in urban planning and architectural simulations, we wish to use Augmented Reality as a tool for interaction between users and geograhic information in an urban environment. Such an approach is based on a pose computation, requiring an initialization step (which is the purpose of our work) and then a tracking step. Therefore we present here an outdoor localization approach which combines image data and GIS (Geograhical Information System) data. In a first step we used photographs taken by a handheld camera as input data. Image analysis and projective reconstruction associated to an uncertainty model allow to query the road and building layers of a 2D GIS. Robustness is archieved through a multi-hypothesis approach followed by a filtering step, which discards wrong camera poses. In a second step we looked for more automation by using videos as input data. We reconstruct a cloud of 3D points in which vertical facades are detected, which enables a localization query in the GIS. We also present encouraging experimental results. Our main contribution is to automatically match vector data from a 2D GIS with a recontruction made from imge data, and use thes correspondances for the purpose of outdoor urban localization

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Kang, GuoDong. "Géolocalisation en intérieur opportuniste à base d'inégalités matricielles linéaires." Toulouse, ISAE, 2010. http://www.theses.fr/2010ESAE0016.

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Abstract:

Les services de localisation de personnes et de matériels sont de plus en plus demandés. En environnement extérieur, les outils GPS offrent une réponse à cette demande croissante, avec une précision de l'ordre du mètre en espace dégagé. En intérieur, il n'existe pas d'outil aussi performant. Les solutions commerciales sont coûteuses en équipement. Les propositions de recherche, quant à elles, font appel soit à du matériel coûteux soit à une infrastructure lourde. Enfin, le succès actuel des téléphones mobiles “intelligents” auprès du grand public d'une part, et l'émergence des réseaux de capteurs dans le monde académique nous amènent à étudier des solutions viables y compris pour des mobiles ne disposant que de la réception de signaux radio. L'objectif de cette thèse est de proposer une mécanisme de localisation en intérieur à la fois peu coûteux, sans recours à des équipements dédiés du type UWB ni à des infrastructures supplémentaires, tout en offrant une précision de l'ordre du mètre. Pour cela, nous faisons l'hypothèse que l'utilisateur désirant se localiser est environné de pairs sachant estimer leur position, éventuellement de façon grossière, et que l'utilisateur peut patienter quelques instants pendant que l'algorithme de localisation s'exécute. L'utilisateur collecte alors de façon opportuniste les informations de localisation de tous ces pairs. Dans cette thèse nous étudions les performances en termes de précision d'une méthode de localisation utilisant des inégalités matricielles linéaires (LMI), en faisant varier un grand nombre de paramètres. Nous comparons systématiquement ces performances à celles de l'une des solutions les plus simples, celle du centre de gravité de tous les pairs à portée. Nous améliorons ensuite l'approche LMI en la couplant à une moyenne pondérée dans le temps, qui permet d'obtenir une bien meilleure précision proche du mètre. Enfin, nous terminons par des considérations d'implémentation. Les travaux de cette thèse ont été menés dans le cadre du projet ANR Fusion d'Information de Localisation (FIL).

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Wang, Chen. "Location based services and location based behavior in a smart city." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEC017/document.

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Abstract:

Le concept de ”Smart Cities” a émergé au cours des dernières années pour décrire comment les investissements dans le capital humain et social, et dans les technologies de la communication (TIC) infrastructures et services électroniques peuvent maintenir la croissance durable et la qualité de vie, par une gestion judicieuse des ressources naturelles et par un gouvernement participatif. Pour nous, Smart City est un environnement réel augmenté permettant l’informatique ubiquitaire, avec web 2.0, qui est collaborative, mobile et contextuelle, les acteurs humains, ainsi que des objets connectés faisant désormais partie intégrante de l’Internet. Dans le contexte de notre projet international France-Chine sur Smart City, nous avons utilisé une approche MOCOCO (Mobilité, Contextualisation, Collaboration) à mener des travaux de recherche avec de multiples applications dans des situations de travail professionnels et à domicile, des situations d’apprentissage mobile contextuelles, ainsi que des applications de Smart City sont prises en compte - le transport, la distribution des marchandises, et des activités sportives et culturelles. Cette thèse se concentre sur les services basés sur la localisation (LBS), et Internet des Objets (IdO), qui sont deux aspects importants de Smart City. Le choix de la Gestion Dynamique des Voies de Circulation comme une étude de cas dans cette thèse est également une bonne pratique d’intégration de nouvelles technologies pour rendre la ville plus intelligente et pour rendre notre vie plus confortable. Selon Schiller et Voisard (2004), les services basés sur la localisation peuvent ˆêtre définis comme des services qui intègrent l’emplacement ou la position d’un dispositif mobile avec d’autres informations afin de fournir une valeur ajoutée à un utilisateur. L’objectif est d’utiliser la mise en œuvre IdO pour améliorer LBS, fournissant l’intelligence ambiante et d’assurer la facilité d’utilisation pour usagers dans des situations dynamiques. L’aspect théorique de nos contributions est que nous examinons la possibilité et la faisabilité de l’utilisation de l’IdO pour augmenter LBS. L’architecture de l’IdO a une capacité d’intégrer divers objets, ce qui fournit à LBS une meilleure gestion des dispositifs de géolocalisation; l’intergiciel de l’IdO, capable de faire l’abstraction des objets et la composition de services, donne la possibilité de déployer des composants de service plus intelligents et personnalisés, ainsi peut améliorer l’intergiciel de LBS. L’aspect pratique de nos contributions est que nous avons choisi une problématique de gestion dynamique des voies comme une étude de cas, validant notre approche d’utiliser l’IdO pour augmenter LBS dans une application de Smart City. L’objectif du système de gestion dynamique des voies est d’assurer une meilleure utilisation de voie de circulation par l’allocation dynamique de voies à différents types de transport. Nous avons fourni l’architecture du système du point de vue de TIC, et un environnement de simulation pour valider la conception de la solution. Nous avons également développé une preuve de concept pour valider les aspects technologiques du système. L’environnement de simulation comprend un simulateur pour simuler la fonction du système et les comportements des véhicules, un éditeur de scénario, et un générateur de trafic en tant qu’outils d’initialisation. Différentes formes de visualisation de résultats de simulation sont également prises en compte. En outre, nous avons développé un outil d’évaluation basé sur la visualisation en 3D, qui permet l’interaction entre l’utilisateur et l’outil en temps réel, pour effectuer des tests d’utilisation comme l’étude des aspects IHM, puisque les facteurs humains devraient toujours être mis en premiers dans le contexte de Smart City. [...]
The concept of “Smart Cities” has emerged during the last few years to describe how investments in human and social capital and modern Information and Communication Technologies (ICT) infrastructure and e-services fuel sustainable growth and quality of life, enabled by a wise management of natural resources and through participative government. To us, Smart City is a real augmented environment allowing ubiquitous computing, with up-to-date web 2.0, which is collaborative, mobile and contextual, human actors as well as different things (connected objects) are now an integral part of internet. In the international France-China project on Smart City we used the MOCOCO approach (Mobility, Contextualization, Collaboration) to conduct research work with multiple applications in working, learning and social situations; professional and home working situations, professional and teenager contextual mobile learning situations as well as Smart City applications are taken into account – transportation, goods distribution and local sport and cultural activities. This dissertation focuses on Location Based Services, and Internet of Things, which are both important aspects of Smart City. The choice of dynamic management of road lanes as a case study in this thesis, is also a good practice of integrating new technologies to make the city smarter and to make our life more comfortable. According to Schiller and Voisard (2004), Location Based Services (LBS) can be defined as services that integrate a mobile device’s location or position with other information so as to provide added value to a user. During recent years, LBS has evolved from simple GIS applications and positioning of emergent phone callers to more complicated, proactive, application-oriented services adapted to different users. However, heterogeneity of devices, data management and analysis, and HCI aspects are always main challenges for LBS. Our goal is to make the LBS meet the requirements of Smart City, with use of Internet of Things (IoT), integrating a certain degree of ambient intelligence. The theoretical aspect of our contributions is that we examine at component level the possibility and feasibility of using IoT to better support LBS. The ability of IoT architecture of integrating various objects gives LBS a better management of location-aware devices; the sensors can also enrich the data source of LBS. The middleware of IoT, good at objects abstraction and service composition, provides possibilities to deploy more intelligent and customized service components, thus can enhance the middleware of LBS. The practical aspect of our contributions is that we choose a dynamic lane management problem as a use case study demonstrating our approach in regard to combining LBS with IoT for a Smart City application. The goal of the dynamic lane management system is to make a better use of road lanes by dynamic allocation of lanes to different types of transportation. We provide the system architecture, user interfaces and a simulation environment to validate the solution design. We also develop a proof of concept to validate the technological aspects of the lane management system. The simulation environment of the lane management system is another important part of our contributions, it includes a core simulator to simulate the function of the system and the behaviors of the vehicles, and an editor of scenario and a generator of traffic as initialization tools. Different visualization methods of simulation results are also taken into consideration. In addition, we develop an evaluation tool which allows for real time user interaction, based on the visualization of the results of the simulator to conduct user tests for HCI aspects, as human factors should always be considered in the context of Smart City. [...]

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Delmée, Quentin. "Résolution exacte de problèmes de localisation de services bi-objectifs en variables mixtes." Thesis, Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018NANT4055/document.

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Abstract:

Dans ce travail, nous nous intéressons à la résolution exacte de problèmes de localisation de service en variables mixtes. Les problèmes de programmation linéaire bi-objectif en variables mixtes ont été très étudiés dans les dernières années, mais uniquement dans un contexte générique. De même, les problèmes de localisation de services bi-objectif n’ont été étudiés que dans un cas purement discret. Nous considérons dans un premier temps le problème de localisation de services bi-objectif sans capacité. Afin de le résoudre, nous adaptons la méthode de pavage par boîtes proposée pour le cas discret. Les boîtes rectangulaires deviennent triangulaires dans le cas mixte. De plus, leur exploration est grandement facilitée, ce qui déplace la difficulté du problème dans l’énumération et le filtrage de ces boîtes. Différentes stratégies d’énumération sont proposées. Le problème de localisation de services bi-objectif avec capacité est ensuite considéré. Tout d’abord, une adaptation de la méthode de pavage par boîtes triangulaires est réalisée pour le cas avec capacité. Cependant, la nature du problème rend cette méthode beaucoup plus limitée. Nous considérons ensuite une méthode en deux phases dont la principale routine d’exploration repose sur une adaptation d’un algorithme de branch and bound initialement proposé par Beasley, dans le contexte bi-objectif. Les résultats expérimentaux sur des instances aux caractéristiques variées attestent de la pertinence des méthodes que nous proposons
The purpose of this work is the exact solution of biobjective mixed-integer facility location problems. Biobjective mixed integer linear programming problem have been largely studied in recent years but only in the generic context. The same way, the study of biobjective facility location problems has been restricted to the discrete case. We consider first the bi-objective uncapacitated facility location problem. To solve it, we adapt the box paving method proposed for the discrete case. Rectangular boxes become triangular. Moreover, their exploration becomes considerably easier. The difficulty of the problem is therefore translated to the enumeration and the filtering of these boxes. Different enumeration strategies are proposed. Next, we consider the bi-objective capacitated facility location problem. We first propose an adaptation of the triangular box paving method to the capacitated case. However, the structure of the problem highly limits the method. Thus, we consider a two phase method. The main exploration routine is based on the adaptation of a branch and bound algorithm proposed by Beasley that we adapt to the bi-objective context. Experimental results on various instances show the efficiency of the proposed methods

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Abchir, Mohammed-Amine. "Vers une sémantique floue : application à la géolocalisation." Paris 8, 2013. http://octaviana.fr/document/179753401#?c=0&m=0&s=0&cv=0.

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Abstract:

Dans le domaine du "calcul à l'aide de mots" (Computing with words), les approches linguistiques floues ont démontré leur pertinence dans de nombreux problèmes de prise de décision. En effet, elles permettent de modéliser le raisonnement humain en remplaçant les mots, les évaluations, les préférences, les choix, les souhaits, etc. Par des variables ad hoc, telles que les sous-ensembles flous ou des variables plus complexes. Dans cette thèse, nous présentons un modèle permettant de représenter, avec une grande précision et une grande justesse, des ensembles de termes linguistiques même lorsque ces derniers sont positionnés de façon fortement déséquilibrée sur leur axe. Notre approche est fondée sur les 2-tuples sémantiques que nous introduisons. Ces 2-tuples sémantiques ont été mis en oeuvre également pour du traitement automatique de la langue dans le cadre d'un dialogue en langage naturel pour une application en géolocalisation. En particulier, les 2-tuples sémantiques permettent de rattacher une sémantique floue contextuelle aux différents termes du langage
In the domain of Computing with words, fuzzy linguistic approaches are known to be relevant in many decision-making problems. Indeed, they allow us to model the human reasoning in replacing words, assessments, preferences, choices, wishes, etc. By ad hoc variables, such as fuzzy sets or more sophisticated variables. In this thesis, we present a new fuzzy representation model to deal with unbalanced linguistic term sets that allow us to handle data with precision and accuracy. This model is based on our fuzzy semantic 2-tuples that we introduce. We apply these semantic 2-tuples to perform a fuzzy semantic interpretation of words in a natural langage dialog context for a geolocation application

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Yu, Lei. "Fingerprinting based techniques for indoor localization exploiting UWB signal properties." Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S096.

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Abstract:

Récemment, les systèmes de localisation sans fil sont considérés comme une technologie en pleine expansion. Beaucoup de techniques ont été proposées pour les systèmes de localisation en intérieur et en extérieur. Ces techniques et ces systèms ont permis de concevoir différents services topo-dépendants. Un système de localisation doit ˆetre capable d’executer deux processus: la mesure des paramètres topo-dépendants (RSSI, TOA,. . . ) et l’estimation de la position en utilisant les techniques de localisation appropriées. Dans ce manuscrit, l’estimation et la mesure des paramètres topo-dépendants sont étudiées en utilisant une campagne de mesures ULB. Quatre différentes techniques d’estimation de TOA sont proposées. Des techniques de ranging basées sur RSSI sont présentées. L’objectif principal de cette thèse est l’étude de localisation en intérieur basée sur une technique de fingerprinting. La technique des réseaux de neurones est utilisée pour apprendre la base de données de fingerprinting et pour localiser les points ciblés. La construction des réseaux de neurones et les approches adoptées sont introduites. La base de données pré-mesurée et la base de données pré-simulée sont établies et appliquées aux techniques de fingerprinting. Différents fingerprints et différentes tailles de la base de données sont utilisés pour évaluer les performances de positionnement. Le modèle MultiWall est proposé pour prévoir les fingerprints de RSSI selon l’environnement de propagation. Une adaptation du modèle classique MultiWall pour prendre en compte l’effet de la diffraction pour le mobilier métallique a montré qu’elle peut améliorer la qualité de positionnement
Nowadays, wireless localization systems are considered as a potential technology for future services. Various techniques have been proposed for both indoor and outdoor localization systems. These techniques and systems allowed to conceive different LBSs. The two main processes a localization system must be able to do are the measurement of location-dependent parameters (RSSI, TOA,. . . ) and the estimation of position using different localization techniques. In this manuscript, the estimation and measurement of LDPs such as RSSI and TOA are investigated using a provided UWB measurements campaign. Four different TOA estimation techniques are proposed. RSSI based ranging techniques are also introduced. The main goal of this thesis is the study of fingerprinting based techniques for indoor localization. The neural networks technique is used to learn the fingerprinting database and to locate the targeted points. The construction of the neural networks and the adopted approaches are described. Both the pre-measured and the pre-simulated fingerprinting databases are established to be used in the fingerprinting techniques. Different fingerprints and different sizes of the database are utilized to evaluate the positioning performances. The MultiWall model is proposed to predict the RSSI fingerprint depending on the real propagation environment. An adaptation of the classic MultiWall model to take into account the effect of diffraction for the metallic furniture shows that it can improve the quality of positioning

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Brahmi, Nadia. "Contributions dans les réseaux véhiculaires : routage géographique et localisation." Rouen, 2011. http://www.theses.fr/2011ROUES017.

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Abstract:

Les travaux de recherche effectués dans cette thèse s’inscrivent dans le cadre du projet TRAFIC pour Architecture pour les réseaux véhiculaires à forte mobilité. Ils abordent principalement les problématiques liées au routage et à la localisation dans les réseaux véhiculaires ad hoc. L’objectif est d’exploiter les connaissances et les informations sur l’état de l’environnement routier et des communications inter-véhicules pour proposer des nouvelles approches de routage. Quatre solutions de routage ont été envisagées, deux basées sur la topologie (GPSR-LT et MAGF) et deux autres (D-RCBR et S-RCBR) exploitant des informations temps réel sur l‘état du trafic. GPSR-LT et MAGF reposent sur une connaissance du voisinage locale pour optimiser les stratégies de routage. Elles exploitent des informations sur la mobilité des véhicules (ex. Direction, vitesse) pour la prise de décisions dynamiques pour chaque saut. SRCBR et D-RCBR sont deux protocoles de routage géographique adaptés aux milieux véhiculaires urbains. Ils tirent profit des caractéristiques des milieux urbains et intègrent un mécanisme d'estimation de la connectivité le long des segments de routes pour le routage des paquets. Pour compléter les mécanismes de routage, un nouveau service de localisation (DMBLS) adapté aux environnements urbains est proposé. Son principe est basé sur l’exploitation de la topologie routière et de la densité du trafic routier pour héberger les données de localisation des véhicules au niveau des intersections à forte densité de véhicules. Les performances de nos solutions sont évaluées par simulations pour différents scenarii de mobilité dans des environnements véhiculaires
Driven by the transportation safety and efficiency issues, Vehicle-to-Vehicle (V2V) and Vehicle-to-Infrastructure (V2I) communications are attracting considerable attention in providing Intelligent Transportation Systems (ITS). In this context, a variety of services are offered to road users for improving their security and comfort. These emerging applications include among others safety applications for traffic monitoring and collision prevention, road information services, and infotainment and so on. However, unlike other ad hoc networks, Vehicular ad hoc Networks (VANETs) have their unique characteristics which give rise to many challenging issues. One of the most salient features is the high mobility of vehicles resulting in dynamic topology changes which make data routing remains a key networking issue. In this thesis, we focus on routing problems and propose new protocols that meet the requirements of the emerging vehicular applications. First, we exploit additional information about vehicle’s movement in order to adapt traditional position-based approach for these dynamic environments. We define a new strategy to improve forwarding decisions with an optimal next hop based on a computed metric combining position, velocity and direction information. In the second part of this work, we propose a new class of geographic routing protocols mainly for urban environments. The proposed approaches exploit information about road connectivity and vehicles distribution to find stable routes and reduce the probability of links breakage. The advocated techniques are evaluated by network simulations performed for different vehicular traffic scenarios. Finally, in order to help the deployment of the geographic routing solutions, we propose in the second part of this work a distributed hierarchical location service called Density aware Map-Based Location Service (DMBLS) for Vehicular Ad-hoc Networks. DMBLS makes use of the street digital maps and the traffic density information to define a three level-hierarchy of locations servers that help a source node to discover the location of destination node before sending the data. This infrastructure-less scheme has proven to be robust to node mobility and well suited to dynamic networks

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Qu, Xiaozhi. "Localisation basée amers visuels : détection et mise à jour d’amers avec gestion des incertitudes." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1005/document.

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Abstract:

En utilisant des amers visuels géoréférencés. Le processus d’appariement de flux d’images avec ces amers est guidé par les incertitudes des poses. On ajoute des contraintes absolues dans le système d’équations de l’ajustement de faisceaux. La dérive de la trajectoire du véhicule de cartographie est très fortement réduite. Chaque étape de l’algorithme est évaluée sur des séquences d’images réelles avec une vérité terrain. Le véhicule de cartographie est le processus de collecte des données géo-spatiales. Ces véhicules sont souvent équipés de deux types de capteurs: télédétection (caméras, Lidar, Radar) et géolocalisation (GNSS, IMU, Odomètre). Le géoréférencement des données précis et robuste constitue un enjeu majeur pour la mise en œuvre des systèmes de cartographie mobile. En effet, en milieux urbains denses, les phénomènes de masquages GNSS et de trajets multiples pertubent les mesures de GNSS et conduisent à des erreurs de localisations importantes. Les centrales inertielles de grandes précisions permettent de combler les manques de localisation GNSS. Elles garantissent une dérive de position suffisamment faible pour obtenir la qualité de géoréférencement nécessaire pour la numérisation à des fins cartographiques. Aujourd’hui, la maturité des systèmes de géolocalisation hybride (GNSS/IMU/Odomètre) offre des solutions industrielles fiables pour la collecte de données géoréférencées. Les agences de cartographie nationales et privées ont commencées à faire des acquisitions de données nécessaires à la constitution de données géo-spatiales à très grande échelle. Cependant, le coût très onéreux des systèmes de géolocalisation intégrant des centrales inertielles de grandes précisions restreint leur utilisation à la constitution de données géoréferencées. Une solution plus abordable est nécessaire pour équiper les véhicules employés pour les mises à jour régulières de ces données.L’objectif de cette thèse est de proposer une solution abordable de géolocalisation utilisable sur un grand nombre de véhicules pouvant être mobilisés pour la mise à jour de données géoréferencées.Nous proposons d’utiliser une ou plusieurs caméras sur un véhicule comme un système de géoréférencement. En effet la trajectoire du véhicule peut être estimée par une technique d’odométrie visuelle. Pour limiter la dérive de la trajectoire due à l’accumulation des erreurs, nous proposons de le recaler sur un ensemble d’amers visuels précisément géoréférencés. Ces amers sont reconstruits en utilisant les données géoréferencées générées par des systèmes de cartographies précis et onéreux. Les caractéristiques de route telles que les signalisations horizontales et verticales ont été choisi en tant que amers visuels.Un algorithme d’ajustement de faisceaux local a été adapté pour estimer la pose des caméras en utilisant un flux d’images acquis par un ou plusieurs caméras embarquées sur celui-ci. Une méthode rigoureuse de prise en compte des incertitudes permet de pondérer de manière automatique les différents types de contraintes dans le système d’équations de l’ajustement et d’estimer les incertitudes des paramètres. Ces dernières sont utilisées dans une approche appelée appariement par propagation qui permet d’accélérer le processus de suivi des points d’intérêt entre les images et d’éliminer un grand nombre de faux appariements. Cela réduit très fortement la dérive du véhicule en diminuant les sources des erreurs. Chaque étape de l'algorithme est évaluée sur des séquences d'images réelles avec des vérités terrains
Mobile mapping is the process of collecting geospatial data with a moving vehicle. These vehicles are often equipped with two types of sensors: remote sensing (cameras, lidar, radar) and geo-localization (GNSS, IMU, odometer). Precise and robust georeferencing has been a major challenge for the implementation of mobile mapping systems. Indeed, in dense urban environments, the masks of signals and multipath errors corrupt the measurements and lead to big positioning errors. High precision IMUs enable to bridge the gaps of positioning and ensure a drift low enough to fulfil the requirements of mapping in terms of accuracy. Nowadays, the hybrid positioning systems (GNSS / IMU / Odometer) are mature enough to provide reliable industrial solutions for the collection of geo-referenced data. National and private mapping agencies have started to collect the required row data for building geospatial repositories at very large scales. However, the very high cost of positioning systems incorporating high precisions IMUs restricts their use to the establishment of geospatial reference data and more affordable positioning solutions are needed for map updating purpose.The objective of this thesis is to provide a low cost positioning solution that can be used on a large number of map updating vehicles.We propose to use one or more cameras on a vehicle as a georeferencing system. Indeed, the vehicle’s trajectory can be estimated using visual odometry techniques. To limit the drift of the trajectory due to the accumulation of errors, we propose a registration on a set of visual landmarks that are precisely georeferenced. These landmarks are reconstructed using the reference data generated by precise and expensive mapping systems. Natural road features such as road markings and traffic signs were chosen as visual landmarks.A local bundle adjustment algorithm has been adapted to estimate the pose of the vehicle using a sequence of images acquired by one or more embedded cameras. A rigorous approach that takes into account the uncertainties enables to tune automatically the weights of every constraint in the equation system of the adjustment and to estimate the uncertainties of the parameters. They are used in a propagation based matching algorithm that accelerates the process of tracking the interest points between the images and eliminate many false matches. This significantly reduces the drift of the visual odometry by reducing the sources of errors. The remaining part of the drift is removed using georeferenced visual landmarks. The process of matching the image sequence with the landmarks is guided by the uncertainty of the poses. It adds a set of absolute constraints in the equation system of bundle adjustment. The drift is drastically reduced. Each step of the algorithm is evaluated on real image sequences with ground truths

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Mariyasagayam, Nestor. "Communication Véhiculaires par géolocalisation pour Systèmes de Transports Intelligents." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00613174.

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Abstract:

Des charrettes de la civilisation ancienne au Véhicule Utilitaire Sportif (VUS) actuels, la dépendance de l'homme pour les véhicules reste incontournable. Les avancements rapides des infrastructures de transport aujourd'hui, couplé au désir de voyager de plus en plus rapidement, conduisent à de graves problèmes de transport: accidents, pollution et embouteillages. Afin de réduire ces problèmes et augmenter la capacité de l'infrastructure actuelle, plusieurs approches ont été proposées. Les résultats se présentent, d'une part, sous forme de panneau à message variable qui affiche la situation du trafic aux conducteurs sur la route ; d' autre part, sous forme de dos d'âne pour la prévention des accidents en réduisant la vitesse des conducteurs dans les zones urbaines ; et enfin sous forme de décisions gouvernementale permettant de lutter contre la pollution en interdisant, les jours de forte pollution, l'accès au centre-ville pour les véhicules avec des numéros immatriculés pair ou impair. A la fin du XXe siècle, des efforts considérables sont apparus pour introduire l'intelligence dans les systèmes de transport. Afin de s'adapter à la complexité du système de transport, cela constitue un des facteurs déterminants pour une action durable et plus efficace. Au début, les initiatives se sont limitées au niveau de la télésurveillance sur les incidents de la circulation à l'aide de caméras pour en informer les utilisateurs via des panneaux à messages. Peu après, avec l'avènement de la communication sans fil, le monde a ouvert ses portes en direction de la recherche sur la communication inter-véhiculaires. Plus précisément, en permettant aux véhicules de détecter et de communiquer automatiquement sur les incidents de trafic avec d'autres véhicules on peut atteindre une connaissance étendue sur la situation de la circulation locale autour du conducteur. C'est un facteur très important pour l'installation efficace du Système des Transports Intelligent (STI). A l'heure actuelle, le principal défi est d'exploiter et utiliser efficacement la communication entre les véhicules afin de réduire, sinon éliminer complètement, les problèmes précités: accidents - par le biais de la sécurité active ; la pollution et les embouteillages - grâce à la fluidité du trafic et en guidant les conducteurs des transports à emprunter des itinéraires qui permettent d'économiser la consommation d'énergie et réduire les émissions. Cette thèse présente un élément important qui réalise le déploiement d'une STI à grande échelle: la communication entre les véhicules sur la route. Ce manuscrit est consacré au développement d'un algorithme de diffusion "Multi-Hop Vehicular Broadcast"(MHVB), en utilisant la localisation de véhicules pour permettre la communication entre les véhicules.

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Krieg, Jean-gabriel. "Localisation indoor à l'aide des capteurs d'un smartphone." Thesis, Toulouse, INPT, 2017. http://www.theses.fr/2017INPT0009/document.

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Abstract:

L'environnement \textit{indoor} permet un grand nombre de services issus des technologies de l'information et de la communication. La localisation de l'utilisateur, via celle de son smartphone, est donc un élément-clé de cette réussite. Cette thèse s'intéresse au suivi des déplacements de l'utilisateur grâce aux capteurs de mouvement embarqués dans son smartphone. Elle repose sur la détermination du type de locomotion. Nous proposons une solution de navigation \textit{indoor} complète, permettant de proposer à l'utilisateur un chemin jusqu'à sa destination dans n'importe quel bâtiment tout en connaissant sa position à chaque instant, avec une précision de l'ordre du mètre. De façon analogue, nous avons également montré que nous pouvons déterminer le mode de transport d'un utilisateur pour une application de détection de places de parking libres
Indoor environments present opportunities for a rich set of location-aware services in the information and communications technology (ICT) area. Therefore, accurately localizing a user indoors has become a key enabling technology. This thesis addresses the issue of tracking a user equipped with an off-the-shelf smartphone by exploiting its embedded motion sensors. Leveraging key characteristics of human locomotion, we propose a complete, infrastructure-free indoor navigation solution, allowing a user to navigate any unknown building with meter-level accuracy. Finally, extending our understanding of locomotion to outdoors areas where users are inside vehicles, we design and implement a smartphone application for smart on-street parking

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Nogueira, Sergio. "Localisation de mobiles par construction de modèles en 3D en utilisant la stéréovision." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00596948.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse contribuent aux systèmes de localisation pour un robot mobile en utilisant la stéréovision. Ces travaux s'inscrivent dans le cadre d'une collaboration entre le LORIA-INRIA de Nancy et le laboratoire SeT de l'UTBM. L'approche proposée est décomposée en deux étapes. La première étape constitue une phase d'apprentissage qui permet de construire un modèle 3D de l'environnement de navigation. La deuxième étape est consacrée à la localisation du véhicule par rapport au modèle 3D. La phase d'apprentissage a pour objectif de construire un modèle tridimensionnel, à partir de points d'intérêt pouvant être appariés sous différentes contraintes géométriques (translation, rotation, changement d'échelle) et/ou contraintes de changements d'illumination. Dans l'objectif de répondre à toutes ces contraintes, nous utilisons la méthode SIFT (Scale Invariant Feature Transform) permettant des mises en correspondance de vues éloignées. Ces points d'intérêt sont décrits par de nombreux attributs qui font d'eux des caractéristiques très intéressantes pour une localisation robuste. Suite à la mise en correspondance de ces points, un modèle tridimensionnel est construit, en utilisant une méthode incrémentale. Un ajustement des positions est effectué afin d'écarter les éventuelles déviations. La phase de localisation consiste à déterminer la position du mobile par rapport au modèle 3D représentant l'environnement de navigation. Elle consiste à apparier les points 3D reconstruits à partir d'une pose du capteur stéréoscopie et les points 3D du modèle. Cet appariement est effectué par l'intermédiaire des points d'intérêt, issus de la méthode d'extraction SIFT. L'approche proposée a été évaluée en utilisant une plate-forme de simulation permettant de simuler un capteur stéréoscopique, installé sur véhicule naviguant dans un environnement 3D virtuel. Par ailleurs, le système de localisation développé a été testé en utilisant le véhicule instrumenté du laboratoire SeT afin d'évaluer ses performances en conditions réelles d'utilisation.

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Combettes, Christophe. "Estimation de la direction de marche à partir de capteurs inertiels et magnétiques portés dans la main." Thesis, Nantes, 2016. http://www.theses.fr/2016NANT4014/document.

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Abstract:

La technologie d’aujourd’hui donne la possibilité à chacun de se localiser grâce à son smartphone. Cependant les milieux intra-muros restent encore relativement dépourvus en service de géolocalisation. Pour des raisons d’ubiquité, les centrales inertielles et magnétiques de technologie MEMS présentes dans les smartphones offrent une solution pour la navigation pédestre. Dans ce contexte la stratégie « Pedestrian Dead-Reckoning » s’avère intéressante car elle limite la dérive temporelle de l’estimation de la distance parcourue. Cependant, l’estimation de la direction de marche s’avère critique dans la stratégie PDR, les mouvements de la main présentant un certain désordre/désalignement qui rend difficile une telle estimation. Dans un premier temps, l’estimation de l’orientation de la centrale inertielle est affinée afin de projeter avec un minimum d’erreur les mesures inertielles dans le plan horizontal. Un filtre d’estimation de l’orientation paramétré en quaternions et basé sur une exploitation opportune des champs magnétiques et de gravité a été développé. Dans un second temps, il s’agit d’estimer la direction de marche. Les méthodes de l’état de l’art proposent une estimation de la direction de marche à partir de la maximisation de l’énergie du signal. Cette approche est sensible aux mouvements de la main. Nous proposons une nouvelle approche basée sur les théories des probabilités et de l’information qui s’inspire de la description biomécanique de la marche. Des validations expérimentales sont conduites pour analyser les performances d’estimation de la direction de marche qui est directement reliée à la qualité de l’estimation du positionnement
Thanks to new technological developments, it is now possible to get our localization with our own smartphone. However, indoor environments are still relatively lacking in localization based service. MEMS sensors, composed of inertial and magnetic sensors, offer a ubiquitous solution. These sensors can be merged with other technologies to give a reliable solution for the Pedestrian Navigation. In this context the “Pedestrian Dead Reckoning” strategy is attractive. Indeed, this strategy enables to estimate the walking distance with a limited drift. But the walking direction estimation remains critical in the PDR strategy. Hand movements are relatively erratic and cause a dynamic angular misalignment, which is difficult to estimate. Firstly, a new orientation estimation algorithm of the handheld unit is developed to reduce the errors in the horizontal inertial measurements. The filter is parametrized with quaternions and based on opportune invariant phases of the magnetic and gravity fields. Secondly, a novel walking direction estimator is proposed. State of the art methods to estimate the walking direction are based on the signal energy maximization and are sensitive to erratic hand movements. The new approach is based on the theories of probability and information that is built on the biomechanical description of walking. Experimental validations are conducted to analyze the performance of the new direction estimation filter whose quality directly depends on the quality of the position estimates

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Gaudillière, Vincent. "Positionnement visuel dans un monde d'objets." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0063.

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Abstract:

La Réalité Augmentée peut être définie comme la superposition de la réalité et d'éléments (sons, images 2D, 3D, vidéos, etc.) calculés par un système informatique en temps réel. En pratique, ce terme désigne l'ajout d'éléments visuels, soit dans le champ de vision d'un observateur par l'intermédiaire de lunettes spécifiques (ex. : Microsoft Hololens, Magic Leap One), soit sur un écran à travers lequel l'observateur voit la réalité (généralement un smartphone ou une tablette). Au cours de ce travail de recherche, nous nous sommes intéressés au déploiement de la Réalité Augmentée dans un contexte industriel, et plus particulièrement aux défis que des environnements industriels de grande taille (usines, centrales, navires) représentent en termes d'analyse et de traitement des images. Nous avons notamment étudié le recours aux objets d'intérêt présents dans la scène pour reconnaître le lieu dans lequel se trouve l'observateur puis calculer sa position précise par rapport à l'environnement. Les applications visées sont, entre autres, l'aide à la fabrication, l'aide à la maintenance, la documentation et la formation. Après avoir proposé une définition fonctionnelle du concept de lieu en environnement industriel, comme zone d'interaction autour d'un objet d'intérêt, nous avons abordé la reconnaissance de lieux comme une tâche de récupération d'images dans laquelle la similarité entre l'image inconnue et les images de référence est mesurée en deux étapes. La validité des images présentant les plus grandes similarités avec l'image inconnue est ensuite évaluée par estimation de la géométrie épipolaire liant l'image inconnue et chacune des images récupérées. La mesure de similarité et l'estimation de la géométrie sont guidées par le calcul de correspondances de niveau objet entre régions d'intérêt des deux images. Pour calculer la pose de la caméra, nous avons ensuite tiré profit des objets d'intérêt présents dans la scène, en utilisant pour cela une modélisation de ces derniers sous forme d'ellipsoïdes, les projections des objets dans l'image étant modélisées sous forme d'ellipses. Nos contributions au problème d'estimation de pose de caméra à partir de correspondances ellipse - ellipsoïde sont d'ordre à la fois théorique et pratique. Nous avons notamment montré qu'il existe une paramétrisation des solutions du problème à un seul ellipsoïde, et, par ailleurs, que le problème d'estimation de pose de caméra peut être réduit à un problème d'estimation de son orientation seulement. Nous avons également proposé une manière robuste de traiter les multiples appariements possibles entre les objets détectés dans l'image et les objets présents dans le modèle 3D de la scène
Augmented Reality can be defined as the superimposition of reality and elements (sounds, 2D and 3D images, videos, etc.) calculated in real time by a computer system. In practice, this term refers to the addition of visual elements, either in the field of view of an observer through specific glasses (e.g. Microsoft Hololens, Magic Leap One), or on a screen through which the observer sees reality (usually a smartphone or tablet). During this research work, we were interested in the deployment of Augmented Reality in an industrial context, and more particularly in the challenges that large industrial environments (factories, plants, ships) represent in terms of image analysis and processing. In particular, we investigated the use of objects of interest present in the scene to recognize the place of the observer and then calculate his precise position with respect to the environment. Applications include manufacturing assistance, maintenance assistance, documentation and training. After proposing a functional definition of the concept of place in an industrial environment, as a zone of interaction around an object of interest, we approached place recognition as an image retrieval task in which the similarity between the unknown image and the reference images is measured in two steps. The validity of the images with the greatest similarity to the unknown image is then assessed by epipolar geometry estimation between the unknown image and each of the retrieved images. The similarity measurement and geometry estimation are guided by the calculation of object-level correspondences between regions of interest of the two images. To calculate the camera pose, we then took advantage of the objects of interest present in the scene, using a modeling of the latter in the form of ellipsoids, the projections of the objects in the image being modeled as ellipses. Our contributions to the problem of estimating camera pose from ellipse - ellipsoid correspondences are both theoretical and practical. In particular, we have shown that there is a parametrization of the solutions to the one-ellipsoid problem, and, moreover, that the camera pose estimation problem can be reduced to an orientation estimation problem only. We have also proposed a robust way to handle the multiple possible matches between the objects detected in the image and the objects present in the 3D scene model

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Konlambigue, Kangbéni Djotiname. "Conception d'un système de localisation à l'intérieur de bâtiments par vision monoculaire embarquée." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMR022.

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Abstract:

Cette thèse a pour objectif la conception d’un système de localisation à l’intérieur de bâtiments. A ciel dégagé, le système de localisation presque incontournable est le GPS (Global Positioning System). En captant des signaux provenant d’au moins quatre satellites du réseau GPS en orbite, un récepteur GPS procède par triangulation et estime sa position, qu’il soit sur terre, sur mer ou dans les airs. Le GPS permet de déterminer la position de n’importe quel récepteur placé en visibilité du réseau de satellites et un défaut de cette visibilité conduit généralement à une localisation erronée, voire impossible ; ce qui est le cas à l’intérieur de bâtiments. L’intérêt grandissant pour les services d’aide à la navigation des personnes et des biens dans les grandes surfaces fermées telles que les hôpitaux, les aéroports et centres commerciaux par exemple a suscité le besoin de système de localisation fiable et fonctionnel en environnement fermé. Pour répondre à cette problématique, plusieurs solutions ont été proposées. Une des approches les plus répandues pour faire de la localisation en environnement fermé est celle basée sur le réseau WiFi. En mesurant la force des signaux émis par les différents points d’accès, ce type de système est capable de trianguler la position d’un récepteur. Néanmoins, un des principaux inconvénients de cette approche est qu’elle nécessite de déployer un réseau de points d’accès avec les différents coûts que l’on connaît tels que ceux liés à la maintenance du système. Dans cette thèse, le système que nous proposons est basé sur la vision par ordinateur. Pour être localisé, l’utilisateur prend une photo de son environnement et indexe une base de données d’images géoréférencées. Cette indexation consiste en une comparaison de caractéristiques extraites des différentes images par le biais d’algorithmes de vision tels l’algorithme SIFT (Scale Invariant Feature Transform). En comparaison avec le système par WiFi, nous proposons un système (presque) purement logiciel, qui ne nécessite donc aucun déploiement et donc pas de coûts liés à la maintenance
This thesis aims at the design of an indoor localization system. Outdoors, the almost unavoidable localization system is GPS (Global Positionning System). By receiving signals from at least four satellites from the GPS network orbiting, a GPC receiver triangulates and estimates its position, whether on land, at sea or in the air. GPS makes it possible to determine the position of any receiver placed in visibility of the satellite network and the defect in this visibility generally leads to an erroneous or even impossible localization ; which is the case in indoor environment. The growing interest in navigation assistance services for people and goods in large indoor areas such as hospitals, airports and shopping malls for example has created the need for a reliable and functional tracking system for indoor environment. To respond to this problem, several solutions have been proposed. One of the most popular approaches to localization in indoor environment is that based on the WiFi network. By measuring the strength of the signals emitted by the various access points, this type of system is able to triangulate the position of a receiver. However, one of the main drawbacks of this approach is that it requires deploying a network of access points with the various known costs such as those related tosystem maintenance. In this thesis, the system we propose is based on computer vision. To be located, the user takes a photo of their surroundings and indexes a databasz of georeferenced images. This indexing consists in a comparison of features extracted from the different images using computer vision algorithms such as the SIFT (Scale Invariant Feature Transform) algorithm. In comparison with the WiFi system, we offer (almost) a pure software system, which does not require any deployment and therefore no maintenance costs

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Kumar, Rupesch. "Système de localisation indoor pour l'aide à la télésurveillance." Thesis, Paris, ENST, 2014. http://www.theses.fr/2014ENST0086/document.

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Abstract:

Dans le cadre d'un suivi régulier de patients âgés pouvant souffrir de maladie d'Alzheimer, de nombreuses applications, dont leur localisation, s'avèrent utiles. Un système de localisation compact dédié à un environnement en intérieure est nécessaire. Cette thèse est dédiée à la réalisation d'un système de localisation pouvant répondre à cette attente. Le système développé (Indoor Localisation System, ILS) permet la localisation en trois dimensions d'un badge actif (Active Tag, AT) relativement à une ancre unique (Localisation Base Station, LBS). Le système utilise le principe de radar monopulse multistatique FMCW(Frequency Modulation Continuos Wave) et exploite la bande de fréquence Européenne ULB (6-8.5 GHz). La méthode employée pour l'ILS est une méthode goniométrique se basant sur la mesure conjointe de la différence de fréquence d'arrivée (FDoA) et la différence de phase d'arrivée (PDoA) pour l'estimation de la distance radiale et des angles de direction (azimut et élévation) de l'AT relativement au plan formé par l'ILS. Afin de valider ce système, un prototype d'ILS a été réalisé à Télécom ParisTech.L'objectif de cette thèse est d'obtenir un système de localisation compact permettant de localiser un badge actif avec une précision submétrique dédié pour les environnements en intérieurs exposés aux problèmes de multi-trajets
Regular and accurate position monitoring of elderly suffering from dementia related problems (Alzheimer) may be required. To assist their monitoring a compact and a less complex indoor localization system is compulsary. This thesis is dedicated to design a Line-of-Sight (LoS) system to allow the indoor localization. The thesis aims to develop an Indoor Localization System (ILS) for three-dimension position estimates with respect to single Localization Base Station as an anchor. The designed ILS uses an Active-Tag (AT) as remote targel. The system uses the monopulse multistatic FMCW radar principle and covers the European UWB (6-8.5 GHz) frequency band. The designed ILS is based on the frequency-difference of arrival (FDoA) and the phase-difference-of-arrival (POoA) techniques for the radial-distance and the angles (azimuth and elevation) estimates. In order to validate this system, a prototype of the ILS is designed at Telecom ParisTech, France.The objective of the designed ILS is to have a localization system with an accuracy in few centimeters in Line-of-Sight condition. The system is designed to need a single anchor, and simultaneously addressing the indoor challenges such as multipaths, strong signal attenuations, reflections, etc

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Awarkeh, Nour. "2D indoor localization system with an UWB multistatic radar." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLT041.

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Abstract:

De nos jours, la capacité de suivre des objets et des personnes est cruciale pour un grand nombre d’applications, telles que les applications médicales (surveillance de patients) ou les applications indépendantes qui nécessitent une très grande précision et résolution dans le processus de positionnement. Par conséquent, l’objectif scientifique principal de cette thèse est de développer un système de suivi utilisant un système de radar multistatique UWB pour fournir une localisation 2D en temps réel de transpondeurs ou de balises actives. La localisation est réalisée en coordonnées polaires (distance et angle d’azimut) en fusionnant les principes d’interférométrie et de goniométrie, en supposant un canal de propagation à trajet direct, ou LoS entre la station et la cible. L’ILS conçu utilise une technique hybride en combinant les méthodes duplex UWB et de corrélation de phase pour les estimations de la distance radiale et de l’angle d’Azimut. L’ILS proposé comprend deux composants principaux, une station émettrice/réceptrice servant de LBS et un AT. Le LBS a une chaîne d’émission et deux chaînes de réception identiques et indépendantes. La localisation est effectuée en envoyant des impulsions UWB vers l’AT qui joue le rôle de transpondeur actif et retransmet le signal reçu¸ à son tour au LBS après l’avoir retardé. Cet ILS conçu¸ devrait offrir, dans les conditions LoS, une estimation de position avec une précision et une résolution élevées, tout en maintenant une faible complexité du système. Le système fonctionne avec une seule ancre et répond simultanément aux défis intérieurs tels que les trajets multiples, les fortes atténuations de signal, les réflexions, etc
Nowadays, the ability to track objects and people is crucial for a huge number of applications, such as medical applications (monitoring of patients) or independent applications that require a very high accuracy and resolution in the positioning process. Therefore, the main scientific objective of this thesis is to develop a tracking system using an UWB multistatic radar system to provide realtime 2D location of transponders or active tags. The localization is carried out in polar coordinates (distance and azimuth angle) by merging the interferometry and goniometry principles, assuming a propagation channel with a direct path, or LoS between the station and the target. The designed ILS incorporates a hybrid technique by combining the duplex UWB and the Phase Correlation methods for the radial-distance and the azimuth angle estimates. The proposed ILS consists of two main components, a transmitter /receiver (transceiver) station serving as a LBS and an AT. The LBS has one transmitting channel and two identical and independent receiving channels. The localization is performed by sending UWB pulses towards the AT which acts as an active transponder and retransmits in turn the received signal back to the LBS upon delaying it. This designed ILS is expected to offer, under LoS conditions, a position estimation with high accuracy and resolution while maintaining low system complexity. The system works with a single anchor, and simultaneously addresses indoor challenges such as multipaths, strong signal attenuations, reflections, etc

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Decrouez, Marion. "Localisation et cartographie visuelles simultanées en milieu intérieur et en temps réel." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENM010/document.

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Abstract:

La thèse s'inscrit dans le domaine de la vision par ordinateur. Il s'agit, dans un environnement intérieur inconnu, partiellement connu ou connu de trouver la position et l'orientation d'une camera mobile en temps réel à partir d'une séquence vidéo prise par cette même camera. Le sujet implique également la reconstruction 3D de l'environnement. Les algorithmes de vision seront implémentés et testés sur des plateformes massivement parallèles. Processing the video sequence of a indoor camera in motion we have to find the position and angle of the camera in real time. We will use a single prime lens camera. It may involve an unknown, partially known or well known environment. A big part of the computation is the 3D reconstruction of the scene. The algorithms used to locate the camera will be implemented and tested on GPU
In this thesis, we explore the problem of modeling an unknown environment using monocular vision for localization applications. We focus in modeling dynamic indoor environments. Many objects in indoor environments are likely to be moved. These movements significantly affect the structure and appearance of the environment and disrupt the existing methods of visual localization. We present in this work a new approach for modeling the environment and its evolution with time. We define explicitly the scene as a static structure and a set of dynamic objects. The object is defined as a rigid entity that a user can take, move and that is visually detectable. First, we show how to automatically discover new objects in a dynamic environment. Existing methods of visual localization simply ignore the inconsistencies due to changes in the scene. We aim to analyze these changes to extract additional information. Without any prior knowledge, an object is a set of points with coherent motion relative to the static structure of the scene. We combine two methods of visual localization to compare various explorations in the same environment taken at different time. The comparison enables to detect objects that have moved between the two shots. For each object, a geometric model and an appearance model are learned. Moreover, we extend the scene model while updating the metrical map and the topological map of the static structure of the environment. Object discovery using motion is based on a new algorithm of multiple structures detection in an image pair. Given a set of correspondences between two views, the method based on RANSAC extracts the different structures corresponding to different model parameterizations seen in the data. The method is applied to homography estimation to detect planar structures and to fundamental matrix estimation to detect structures that have been shifted one from another. Our approach for dynamic scene modeling is applied in a new formulation of place recognition to take into account the presence of dynamic objects in the environment. The model of the place consists in an appearance model of the static structure observed in that place. An object database is learned from previous observations in the environment with the method of object discovery using motion. The place recognition we propose detects the dynamic objects seen in the place and rejects the false detection due to these objects. The different methods described in this dissertation are tested on synthetic and real data. Qualitative and quantitative results are presented throughout the dissertation

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Mittet, Marie-Anne. "Caméras 3D pour la localisation d'un système mobile en environnement urbain." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAD015/document.

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Abstract:

L’objectif de la thèse est de développer un nouveau système de localisation mobile composé de trois caméras 3D de type Kinect et d’une caméra additionnelle de type Fish Eye. La solution algorithmique est basée sur l’odométrie visuelle et permet de calculer la trajectoire du mobile en temps réel à partir des données fournies par les caméras 3D. L’originalité de la méthodologie réside dans l’exploitation d’orthoimages créées à partir des nuages de points acquis en temps réel par les trois caméras. L’étude des différences entre les orthoimages successives acquises par le système mobile permet d’en déduire ses positions successives et d’en calculer sa trajectoire
The aim of the thesis is to develop a new kind of localization system, composed of three 3D cameras such as Kinect and an additional Fisheye camera. The localization algorithm is based on Visual Odometry principles in order to calculate the trajectory of the mobile platform in real time from the data provided by the 3D cameras.The originality of the processing method lies within the exploitation of orthoimages processed from the point clouds that are acquired in real time by the three cameras. The positions and trajectory of the mobile platform can be derived from the study of the differences between successive orthoimages

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Semaan, Bernard. "Raffinement de la localisation d’images provenant de sites participatifs pour la mise à jour de SIG urbain." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0055/document.

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Abstract:

Les villes sont des zones actives : tous les jours de nouvelles constructions ont lieu, des immeubles sont démolis ou des locaux commerciaux changent d'enseigne. Les gestionnaires des Systèmes d'information géographique de la ville ont pour but de mettre le plus à jour possible leurs modèles numériques de la ville. Ces modèles peuvent se composer de cartes en 2D mais aussi de modèles en 3D qui peuvent provenir d'une reconstruction à partir d'images. Ces dernières peuvent avoir été prises depuis le ciel comme depuis le sol. La cartographie participative, comme le permet la plateforme "OpenStreetMap.org", a émergé pour mettre à disposition de tous l'information géographique et maintenir les cartes 2D à jour par les utilisateurs de la plateforme. Dans le but d'améliorer le processus de mise à jour et suivant le même esprit que les approches participatives, nous proposons d'utiliser les plateformes de partage de photos comme "Flickr", "Twitter", etc. Les images téléchargées sur ces plates-formes possèdent une localisation imprécise de l'image sans information sur l'orientation de la photographie. Nous proposons alors un système qui aide à trouver une meilleure localisation et retrouve une information d'orientation de la photographie. Le système utilise les informations visuelles de l'image ainsi que les informations sémantiques. Pour cela nous présentons une chaîne de traitement automatisée composée de trois couches : la couche d'extraction et de pré-traitement des données, la couche d'extraction et de traitement des primitives, la couche de prise de décision. Nous présentons ensuite les résultats de l'ensemble de ce système que nous appelons "Data Gathering system for image Pose Estimation"(DGPE). Nous présentons aussi dans cette thèse une méthode que nous avons appelée "Segments Based Building Detection"(SBBD) pour la détection d'immeubles simples. Nous avons aussi testé cette méthode sous diverses conditions de prise de vue (occultations, variations climatiques, etc.). Nous comparons cette méthode de détection à une autre méthode de l'état de l'art en utilisant plusieurs bases d'images
Cities are active spots in the earth globe. They are in constant change. New building constructions, demolitions and business changes may apply on daily basis. City managers aim to keep as much as possible an updated digital model of the city. The model may consist of 2D maps but may also be a 3D reconstruction or a street imagery sequence. In order to share the geographical information and keep a 2D map updated, collaborative cartography was born. "OpenStreetMap.org" platform is one of the most known platforms in this field. In order to create an active collaborative database of street imagery we suggest using 2D images available on image sharing platforms like "Flickr", "Twitter", etc. Images downloaded from such platforms feature a rough localization and no orientation information. We propose a system that helps finding a better localization of the images and providing an information about the camera orientation they were shot with. The system uses both visual and semantic information existing in a single image. To do that, we present a fully automatic processing chain composed of three main layers: Data retrieval and preprocessing layer, Features extraction layer, Decision Making layer. We then present the whole system results combining both semantic and visual information processing results. We call our system Data Gathering system for image Pose Estimation (DGPE). We also present a new automatic method for simple architecture building detection we have developed and used in our system. This method is based on segments detected in the image and was called Segments Based Building Detection (SBBD). We test our method against some weather changes and occlusion problems. We finally compare our building detection results with another state-of-the-art method using several images databases

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Dakkak, Mustapha. "Géo-localisation en environnement fermé des terminaux mobiles." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00794586.

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Abstract:

Récemment, la localisation statique et dynamique d'un objet ou d'une personne est devenue l'un des plus importantes fonctionnalités d'un système de communication, du fait de ses multiples applications. En effet, connaître la position d'un terminal mobile (MT), en milieu extérieur ou intérieur, est généralement d'une importance majeure pour des applications fournissant des services basés sur la localisation. Ce développement des systèmes de localisation est dû au faible coût des infrastructures de réseau sans fil en milieu intérieur (WLAN). Les techniques permettant de localiser des MTs diffèrent selon les paramètres extraits des signaux radiofréquences émis entre des stations de base (BSs) et des MTs. Les conditions idéales pour effectuer des mesures sont des environnements dépourvus de tout obstacle, permettant des émissions directes entre BS et MT. Ce n'est pas le cas en milieu intérieur, du fait de la présence continuelle d'obstacles dans l'espace, qui dispersent les rayonnements. Les mesures prises dans ces conditions (NLOS, pour Non Line of Sight) sont imprévisibles et diffèrent de celles prises en condition LOS. Afin de réduire les erreurs de mesure, différentes techniques peuvent être utilisées, comme la mitigation, l'approximation, la correction à priori, ou le filtrage. En effet, l'application de systèmes de suivi (TSs) constitue une base substantielle pour la navigation individuelle, les réseaux sociaux, la gestion du trafic, la gestion des ressources mobiles, etc. Différentes techniques sont appliquées pour construire des TSs en milieu intérieur, où le signal est bruité, faible voire inexistant. Bien que les systèmes de localisation globaux (GPS) et les travaux qui en découlent fonctionnent bien hors des bâtiments et dans des canyons urbains, le suivi d'utilisateurs en milieu intérieur est bien plus problématique. De ce fait, le problème de prédiction reste un obstacle essentiel à la construction de TSs fiable dans de tels environnements. Une étape de prédiction est inévitable, en particulier, dans le cas où l'on manque d'informations. De multiples approches ont été proposées dans la littérature, la plupart étant basées sur un filtre linéaire (LF), un filtre de Kalman (KF) et ses variantes, ou sur un filtre particulaire (PF). Les filtres de prédiction sont souvent utilisés dans des problèmes d'estimation et l'application de la dérivation non entière peut limiter l'impact de la perte de performances. Ce travail présente une nouvelle approche pour la localisation intérieure par WLAN utilisant un groupement des coordonnées. Ensuite, une étude comparative des techniques déterministes et des techniques d'apprentissage pour la localisation intérieure est présentée. Enfin, une nouvelle approche souple pour les systèmes de suivi en milieu intérieur, par application de la dérivation non entière, est présentée

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Pestourie, Baptiste. "UWB based Secure Ranging and Localization." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALT067.

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Les services de localisation sont considérés comme une des fonctionnalités majeures de l’IoT dans les prochaines années, et font l’objet d’un intérêt croissant dans la littérature des réseaux de capteurs sans fil (Wireless Sensors Network (WSN)). La technologie IR-UWB (Impulse-Radio Ultra-Wideband), standardisée dans IEEE 802.15.4, est actuellement la technologie de localisation la plus performante avec une précision de l’ordre du centimètre et est largement déployée dans des applications industrielles. Il a été démontré dans la littérature que la localisation UWB n’est pas immunisée contre la falsification (tampering) ; plusieurs vulnérabilités au niveau des couches physiques et liaison de données ont été identifiées dans des travaux précédents. La plupart des attaques majeures contre l’UWB sont des attaques physiques, telles que les attaques Early-Detection/Late-commit (ED-LC).Du fait de leur coût et complexité, parfois doublé par un manque de maturité technologique, elles ne sont pas nécessairement les menaces les plus réalistes dans un contexte IoT. En revanche, des failles protocolaires au niveau de la couche liaison de données exposent l’IR-UWB à des attaques nécessitant peu d’expertise et de matériel. Par conséquent, les travaux introduits dans ce manuscrit sont consacrés à l’identification des menaces les plus critiques contre la technologie 802.15.4 IR-UWB, évaluer des attaques contre cette technologie en conditions réelles, et proposer des contre-mesures à bas coût appropriées à des applications IoT. Une plateforme dédiée à la localisation IR-UWB, SecureLoc, fait partie des contributions. Plusieurs attaques à base d’acquittements frauduleux sont proposées et évaluées. Diverses contremesures sont proposées, au niveau des couches physique, liaison de données et système, incluant notamment un protocole d’authentification physique basé sur un weak PUF, une technique d’acquittement résistante contre les usurpations d’identité, un protocole d’estimation de distance (ranging) immune contre la falsification de position et un protocole coopératif de détection des nœuds malicieux
Location services are foreseen as one of the major IoT features in the next years, and have gained a lot of interest over the last decade from the literature of Wireless Sensors Networks, (WSN) and Vehicular Ad Hoc Networks (VANet). Impulse-Radio Ultra-Wideband (UWB), standardized in IEEE 802.15.4-2003, is currently the most performant radio positioning technology with centimeter-level accuracy and is used widely in industrial applications. It has been proven in the literature that UWB positioning is not completely tamper-proof, as various physical and link layers vulnerabilities have been identified in 802.15.4. Most of the major attacks against IR-UWB are physical-level attacks, such as Early-Detection/Late-Commit (ED/LC). Considering their cost, complexity, and sometimes lack of maturity, they are not necessarily the most realistic attacks against cheap IoT systems. On the other hand, protocol-level flaws expose IR-UWB positioning against attacks that can be mounted with limited expertise and cheap hardware. Hence, the aim of this work is to identify the most critical vulnerabilities of 802.15.4 IR-UWB, evaluate real-world attacks against UWB IPS and propose low-cost countermeasures suitable for IoT applications. An open platform for IR-UWB positioning security evaluation, SecureLoc, is part of the contributions. We propose and evaluate various spoofed acknowledgment-based attack schemes against IR-UWB. Several countermeasures, at the physical, medium access and system level, are proposed, including notably a novel weak PUF-based authentication protocol, a spoofing resilient acknowledgment scheme, a tamper-proof ranging approach, and a cooperative verification protocol for rogue node detection. All the proposed attacks and countermeasures have been implemented and evaluated on SecureLoc

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Coriat, Florent. "Géolocalisation et communication en situation de crise." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS340.

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Abstract:

En cas de désastre naturel ou de catastrophe industrielle, les infrastructures réseau subissent des dégâts importants et sont confrontés à une hausse soudaine du trafic : les organismes officiels cherchent à propager les annonces d’urgence tandis que les rescapés tentent de communiquer avec leurs proches. Dans ce contexte, localiser les victimes est un enjeu crucial pour les secouristes. Dans cette thèse, nous proposons une architecture de collecte permettant aux secouristes de localiser dès les tous premiers instants les personnes présentes sur une zone sinistrée, ainsi que les zones à risques. Ce service s’appuie sur les terminaux mobiles portés par les individus (civiles, sauveteurs) organisés en réseau ad-hoc sans-fil, et sur des équipements spécifiques des centres de sauvetage (hôpitaux, casernes) conçus pour mieux résister dans de telles situations. Nous présentons aussi notre modèle de mobilité, spécifique aux situations de crise, utilisé pour évaluer notre architecture sur le simulateur de réseau ad-hoc The ONE. Nous comparons ainsi les performances de notre système sous différents paramètres de scénario, de mobilité et de communications. Nous nous sommes en particulier intéressés à l'impact sur le système de la proportion des personnes immobilisées. La faisabilité de notre architecture a aussi été validée par la construction d'une plateforme de test physique, basée sur des pico-ordinateurs (Raspberry Pi). Nous avons enfin contribué à la définition d'une nouvelle mesure de centralité locale pour les graphes dynamiques, en vue d'une utilisation pour inférer des informations utiles au routage
In the aftermath of a natural or industrial disaster, locating individuals is crucial for first responders. However, disasters can cause extensive damage to the network infrastructures and a generalized loss of communication among survivors. In this thesis, we present a network support solution that provides a post-disaster geolocation-collecting service that relies on inter mobile device connections. On top of this dynamically built network, survivors' mobile device that get into contact exchange information about geolocation of others they have encountered and risk areas they have seen. Such information is routed towards pre-defined data collection centers, endowed with resilient processing and storage equipment, where first-responders can exploit it. Whe also present our mobility model, specific to crisis situations, that we used to conduct experiments on the ONE simulator. We evaluate the effect of different parameters of mobility and communication on our system performances. We especially analyse the impact of the proportion of motionless people. The feasability of our architecture has also been validated through the building of a physical test platform, based on pico-computers (Raspberry Pi). We finally contributed to define a new local centrality metric for time varying graphs, which could be used to infer useful information for routing

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Berjawi, Bilal. "Integration of heterogeneous data from multiple location-based services providers : A use case on tourist points of interest." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEI072/document.

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Abstract:

Les fournisseurs de services géo-localisés (LBS) offrent des données textuelles et spatiales complémentaires, parfois incohérentes et imprécises, représentant les différents points d’intérêt (POI) sur un territoire donné. Ainsi, une même requête lancée auprès de divers fournisseurs de services touristiques peut donner des résultats différents et parfois incohérents, pour les attributs terminologiques et/ou les attributs spatiaux. De plus, chaque fournisseur utilise sa propre convention graphique pour représenter les POIs. L’intégration de ces données spatiales hétérogènes dans un contexte dynamique, large échelle, utilisant des sources incomplètes et de qualités variables est actuellement un verrou technologique. Dans ce travail de thèse, nous cherchons une solution à cette intégration aussi bien au niveau des données que de leur représentation
Location Based Services (LBS) had been involved to deliver relevant geospatial information based on a geographic position or address. The amount of geospatial data is constantly increasing, making it a valuable source of information for enriching LBS applications. However, these geospatial data are highly inconsistent and contradictory from one source to another. We assume that integrating geospatial data from several sources may improve the quality of information offered to users. In this thesis, we specifically focus on data representing Points of Interest (POIs) that tourists can get through LBS. Retrieving, matching and merging such geospatial entities lead to several challenges. We mainly focus on three main challenges including (i) detecting and merging corresponding entities across multiple sources and (ii) considering the uncertainty of integrated entities and their representation in LBS applications

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Chen, Luan. "Enhancing indoor location fingerprinting using channel state information." Electronic Thesis or Diss., Paris, CNAM, 2020. http://www.theses.fr/2020CNAM1281.

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Abstract:

Grâce au développement rapide des communications sans fil, la localisation par empreinte digitale (LF) a favorisé des services géodépendants considérables dans le domaine de l’Internet des objets. Dans cette thèse, nous avons d’abord proposé le système EntLoc, qui adopte l’entropie de modélisation autorégressive (AR) de l’amplitude des informations d’état de canal (CSI) comme empreinte digitale de localisation. Il partage la simplicité structurelle de la force du signal reçu (RSS) tout en réservant les informations de canal statistique les plus spécifiques à l’emplacement. De plus, un système AngLoc amélioré est égalementconçu, dont l’empreinte digitale d’angle d’arrivée (AoA) supplémentaire peut être récupérée avec précision de la phase CSI grâce à un algorithme amélioré basé sur le sous-espace, qui sert à éliminer davantage les candidats au point de référence(RP) sujets aux erreurs. Dans la phase LF en ligne, en exploitant à la fois les informations d’amplitude et de phase CSI, un nouveau schéma de régression par noyau bivarié est proposé pour déduire précisément l’emplacement de la cible. Lesrésultats d’expériences approfondies en intérieur valident la performance de localisation supérieure de notre système proposé par rapport aux approches précédentes
With expeditious development of wireless communications, Location Fingerprinting (LF) has nurtured considerable indoor location based services in the field of Internet of Things. In this thesis, we first proposed EntLoc system, which adopts Autoregressive (AR) modeling entropy of the Channel State Information (CSI) amplitude as location fingerprint. It shares the structural simplicity of the Received Signal Strength (RSS) while reserving the most location-specific statistical channel information. Moreover, an upgraded AngLoc system is further designed, whose additional angle of arrival (AoA) fingerprint can be accurately retrieved from CSI phase through an enhanced subspace based algorithm, which serves to further eliminate the error-prone Reference Point (RP) candidates. In the LF online phase, by exploiting both CSI amplitude and phase information, a novel bivariate kernel regression scheme is proposed to precisely infer the target’s location. Results from extensive indoor experiments validate the superior localization performance of our proposed system over previous approaches

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Lothe, Pierre. "Localication et cartographie simultanées par vision monoculaire contraintes par un SIG : application à la géolocalisation d'un véhicule." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00625652.

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Abstract:

Les travaux réalisés au cours de cette thèse s'inscrivent dans les problématiques de localisation d'un véhicule par vision. Nous nous plaçons en particulier dans le cas de parcours sur de longues distances, c'est à dire plusieurs kilomètres. Les méthodes actuelles de localisation et cartographie simultanées souffrent de problèmes de dérives qui les rendent difficilement exploitables après plusieurs centaines de mètres. Nous proposons dans ce mémoire de pallier ces limites en exploitant une connaissance à priori sur la géométrie de l'environnement parcouru.Cette information est extraite d'un Système d'Information Géographique. En particulier, les travaux réalisés se basent sur les modèles 3D des bâtiments des villes et sur une carte de la route.Dans la première partie de ce mémoire, nous proposons une approche permettant de corriger hors ligne une reconstruction SLAM en exploitant la connaissance d'un modèle 3D simple de l'environnement. Cette correction s'applique en deux étapes. En premier lieu, un recalage non-rigide entre le nuage de points reconstruit et le modèle 3D est effectué de sorte à retrouver la cohérence globale de la reconstruction. Dans le but de raffiner le nuage de points obtenu, un ajustement de faisceaux contraint par le SIG est alors effectué sur l'ensemble de la reconstruction.La particularité de cet ajustement de faisceaux est qu'il prend implicitement en compte les contraintes géométriques apportées par le modèle 3D. La reconstruction ainsi corrigée est alors utilisée en tant que base de données pour la relocalisation en ligne d'une caméra mobile. La précision de relocalisation obtenue est en particulier suffisante pour les applications de réalité augmentée.Dans la deuxième partie de ce mémoire, nous détaillons une solution permettant de corriger en ligne la reconstruction SLAM. Pour cela, les contraintes géométriques apportées par le SIG sont exploitées au fur et à mesure de la trajectoire du véhicule. Nous montrons tout d'abord que la connaissance de la position relative de la caméra par rapport à la route permet de corriger de façon robuste la dérive de facteur d'échelle. De plus, lorsque les contraintes géométriques sont suffisantes, la reconstruction SLAM réalisée jusqu'à l'instant courant est recalée sur le SIG.Cela permet de corriger ponctuellement la dérive observée sur la position courante de la caméra.Le processus complet permet dès lors de localiser le véhicule avec une précision semblable à celle d'un système GPS sur des trajectoires de plusieurs kilomètres.Les deux méthodes proposées ont été testées à la fois sur des séquences de synthèse et réelles. Des résultats qualitatifs et quantitatifs sont présentés tout au long de ce mémoire.

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Gomez, Javier. "Optimisation des transports et mobilité durable : le cas des applications géolocalisées sur téléphone mobile." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00697124.

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Abstract:

Le secteur des transports est confronté au défi posé par la mobilité durable. Alors qu'il est indispensable du point de vue socio-économique, les externalités négatives sociales et économiques (dépendance au pétrole) et environnementales (émissions de GES dans l'atmosphère) qu'il provoque pose la question de sa pérennité. Face à ce constat, les décideurs politiques proposent, essentiellement à l'échelle communautaire, diverses pistes d'actions destinées à relever ce défi. Une d'entre elle vise à optimiser les flux physiques via l'utilisation des technologies de l'information et de la communication (TIC) L'idée est que leur utilisation pendant le trajet permet d'optimiser les déplacements physiques des voyageurs. Cette thèse se propose de vérifier la véracité de ce postulat en prenant comme exemple le cas des applications géolocalisées sur téléphonie mobile. L'analyse de la littérature académique ne permet pas de répondre à cette question car elle est trop focalisée autour des usages filaires des TIC ainsi que, dans le cas de la géolocalisation, sur les terminaux dédiés GPS. Pour répondre à cette question, une étude qualitative portant sur des entretiens semi-directifs auprès de 30 acteurs clés à été réalisée. Les résultats obtenus montrent que loin d'être un instrument d'optimisation, celles-ci favorisent une augmentation des flux physiques et l'apparition de nouvelles externalités environnementales. De plus, la capacité de ces services à modifier à court-terme les schémas de déplacements de leurs utilisateurs paraît grandement surévaluée. Le déploiement des applications géolocalisées sur téléphonie mobile ne semblent pas constituer pas une réponse au défi posé par la mobilité durable.

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Bruna, Yann. "Les nouvelles expériences au monde de l'individu géolocalisé." Thesis, Pau, 2016. http://www.theses.fr/2016PAUU1062/document.

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Abstract:

Parce qu’ils font l’objet d’une utilisation intensive ces dernières années et que leur adoption suit une courbe similaire à celle du taux de pénétration du smartphone, les services de géolocalisation se sont rapidement et solidement ancrés dans le quotidien des individus hyperconnectés. Nous nous interrogeons dans cette recherche doctorale sur les nouvelles expériences au monde qui découlent de l’usage de ces dispositifs à travers une enquête qualitative menée auprès de 62 individus. Nos premiers résultats mettent en évidence que ces services, au même titre que d’autres technologies de l’information et de la communication, contribuent grandement à un réinvestissement des espaces et des lieux, à une relativisation des distances kilométriques et à de nouveaux rapports au temps marqués par une accélération continue et une recherche de l’immédiateté. Mais, les applications géolocalisées se voulant aujourd’hui de plus en plus socialisantes, nous avons également relevé et analysé de nouvelles stratégies de regroupement, d’évitement, de surveillance voire de contrôle entre des individus. Cela amène parfois à de nouveaux rapports de forces entre un géolocalisant et un géolocalisé, intimement liés aux problématiques de la visibilité, de la visualité et de l’anonymat dans un espace urbain hybridé où le partage de la position géographique est devenu quasiment permanent
Because of their increasing and intensive use over the last few years, roughly similar to the smartphone penetration rate, Location-Based Services (LBS) have quickly and strongly become rooted in the everyday’s life of the hyperconnected user. We are questionning ourselves in this PhD research on the new experiences to the world brought by the use of such devices throughout a qualitative survey conducted among 62 LBS users. Our first results highlight that those LBS, like some other information and communication technologies, largely contribute in the reinvestment of space and places, while they are creating a relativization of metric distance over the temporal one and new ways to experience time defined by a continuous acceleration and a search for immediacy. But, as LBS are becoming more and more socializing, we also noticed and analyzed new grouping and dodging strategies, as well as new ways to watch over and possibly control people. This sometimes leads to new balances of power between the one who is tracking and the one who is being tracked, deeply linked to discussions over visibility, visuality and anonymity in a hybrid urban space where the share of location has become almost continuous

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Bachir, Danya. "Estimating urban mobility with mobile network geolocation data mining." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLL004/document.

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Abstract:

Dans les prochaines décennies, la circulation et les temps de trajets augmenteront drastiquement en raison du fort taux d'accroissement de la population urbaine. L'augmentation grandissante de la congestion sur les réseaux de transports menace le bon fonctionnement des villes à plusieurs niveaux, tels que le bien-être des citoyens, la santé, l'économie, le tourisme ou la pollution.Ainsi, il est urgent, pour les autorités locales et nationales, de promouvoir l'innovation pour la planification urbaine, à l'aide d'une politique de soutien à l'innovation et de prises de mesures radicales.Pour guider les processus de décisions, il est crucial d'estimer, analyser et comprendre la mobilité urbaine au quotidien.Traditionnellement, les informations sur les déplacements des populations était collectées via des rapports nationaux et locaux, tels que les recensements et les enquêtes. Toutefois, ces derniers ont un coût important, induisant une très faible fréquence de mise-à-jour, ainsi qu'une temporalité restreinte des données.En parallèle, les technologies de l'information et de la communication fournissent une quantité de données de mobilité sans précédent, au jour le jour, toutes catégories de population confondues. En particulier, les téléphones portables accompagnent désormais la majorité des citoyens lors de leurs déplacements et activités du quotidien. Dans cette thèse, nous estimons la mobilité urbaine par l'exploration des données du réseau mobile, qui sont collectées en temps réel, sans coût additionnel, par les opérateurs télécoms. Le traitement des données brutes est non-trivial en raison de leur nature sporadique et de la faible précision spatiale couplée à un bruit complexe.La thèse adresse deux problématiques via un schéma d'apprentissage faiblement supervisé (i.e., utilisant très peu de données labellisées) combinant plusieurs sources de données de mobilité. Dans un premier temps, nous estimons les densités de population et le nombre de visiteurs au cours du temps, à une échelle spatio-temporelle relativement fine.Dans un second temps, nous construisons les matrices Origine-Destination qui représentent les flux totaux de déplacements au cours du temps, pour différents modes de transports.Ces estimations sont validées par une comparaison avec des données de mobilité externes, avec lesquelles de fortes corrélations et de faibles erreurs sont obtenues.Les modèles proposés sont robustes au bruit et à la faible fréquence des données, bien que la performance des modèles soit fortement dépendante de l'échelle spatiale.Pour atteindre une performance optimale, la calibration des modèles doit également prendre en compte la zone d'étude et le mode de transport. Cette étape est nécessaire pour réduire les biais générés par une densité urbaine hétérogène et les différents comportements utilisateur.Ces travaux sont les premiers à estimer les flux totaux de voyageurs routiers et ferrés dans le temps, à l'échelle intra-régionale.Bien qu'une validation plus approfondie des modèles soit requise pour les renforcer, nos résultats mettent en évidence l'énorme potentiel de la science des données de réseaux mobiles appliquées à la planification urbaine
In the upcoming decades, traffic and travel times are expected to skyrocket, following tremendous population growth in urban territories. The increasing congestion on transport networks threatens cities efficiency at several levels such as citizens well-being, health, economy, tourism and pollution. Thus, local and national authorities are urged to promote urban planning innovation by adopting supportive policies leading to effective and radical measures. Prior to decision making processes, it is crucial to estimate, analyze and understand daily urban mobility. Traditionally, the information on population movements has been gathered through national and local reports such as census and surveys. Still, such materials are constrained by their important cost, inducing extremely low-update frequency and lack of temporal variability. On the meantime, information and communications technologies are providing an unprecedented quantity of up-to-date mobility data, across all categories of population. In particular, most individuals carry their mobile phone everywhere through their daily trips and activities. In this thesis, we estimate urban mobility by mining mobile network data, which are collected in real-time by mobile phone providers at no extra-cost. Processing the raw data is non-trivial as one must deal with temporal sparsity, coarse spatial precision and complex spatial noise. The thesis addresses two problematics through a weakly supervised learning scheme (i.e., using few labeled data) combining several mobility data sources. First, we estimate population densities and number of visitors over time, at fine spatio-temporal resolutions. Second, we derive Origin-Destination matrices representing total travel flows over time, per transport modes. All estimates are exhaustively validated against external mobility data, with high correlations and small errors. Overall, the proposed models are robust to noise and sparse data yet the performance highly depends on the choice of the spatial resolution. In addition, reaching optimal model performance requires extra-calibration specific to the case study region and to the transportation mode. This step is necessary to account for the bias induced by the joined effect of heterogeneous urban density and user behavior. Our work is the first successful attempt to characterize total road and rail passenger flows over time, at the intra-region level.Although additional in-depth validation is required to strengthen this statement, our findings highlight the huge potential of mobile network data mining for urban planning applications

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Zoubert-Ousseni, Kersane. "Algorithmes de géolocalisation à l’intérieur d’un bâtiment en temps différé." Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1S015/document.

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Abstract:

La géolocalisation indoor en temps réel a largement été étudiée ces dernières années, et de nombreuses applications y sont associées. Une estimation en temps différé de la trajectoire présente également un certain intérêt. La géolocalisation indoor en temps différé permet par exemple de développer des approches de type crowdsourcing qui tirent profit d'un grand nombre d'utilisateurs afin de récolter un grand nombre de mesures : la connaissance du trajet d'un utilisateur muni d'un smartphone permet par exemple d'alimenter une carte de fréquentation du bâtiment. Estimer la trajectoire de cet utilisateur ne nécessite pas de traitement en temps réel et peut s'effectuer en temps différé ce qui offre deux avantages. D'abord, l'approche temps réel estime une position courante uniquement avec les mesures présentes et passées, alors que l'approche temps différé permet d'avoir accès à l'ensemble des mesures et permet d'obtenir une trajectoire estimée plus régulière et plus précise qu'en temps réel. Par ailleurs, cette estimation peut se faire sur un serveur et n'a pas besoin d'être portée par un smartphone comme c'est le cas en temps réel, ce qui permet d'utiliser une puissance de calcul et un volume mémoire plus importants. L'objet de ces travaux de thèse est de proposer une estimation de la trajectoire d'un individu se déplaçant avec un smartphone recevant des mesures de puissance wifi ou bluetooth (RSS) et enregistrant des mesures inertielles (IMU). En premier lieu, sans la connaissance de la position des murs de la carte, un modèle paramétrique est proposé, basé sur un modèle de propagation d'onde adaptatif pour les mesures RSS ainsi que sur une modélisation par morceaux de la trajectoire inertielle, issue des mesures IMU. Les résultats obtenus en temps différé ont une moyenne d'erreur de 6.2m contre 12.5men temps réel. En second lieu, l'information des contraintes de déplacement induites par la présence des murs du bâtiment est ajoutée et permet d'affiner l'estimation de la trajectoire avec une technique particulaire, comme il est couramment utilisé dans la littérature. Cette seconde approche a permis de développer un lisseur particulaire ainsi qu'un estimateur du maximum a posteriori par l'algorithme de Viterbi. D'autres heuristiques numériques ont été présentées. Une première heuristique ajuste le modèle d'état de l'utilisateur, qui est initialement uniquement basé sur les mesures IMU, à partir du modèle paramétrique développé sans les murs. Une seconde heuristique met en œuvre plusieurs réalisations d'un filtre particulaire et définit deux scores basés sur les mesures RSS et sur la continuité de la trajectoire. Les scores permettent de sélectionner la meilleure réalisation du filtre. Un algorithme global, regroupant l'ensemble de ces approche permet d'obtenir une erreur moyenne de 3.6m contre 5.8m en temps réel. Enfin, un modèle d'apprentissage statistique basé sur des forêts aléatoires a permis de distinguer les trajectoires qui ont été correctement estimées en fonction d'un faible nombre de variables, en prévision d'une application au crowdsourcing
Real time indoor geolocalization has recently been widely studied, and has many applications. Off-line (post-processing) trajectory estimation also presents some interest. Off-line indoor geolocalization makes it possible for instance to develop crowdsourcing approaches that take advantage of a large number of users to collect a large number of measurements: knowing the trajectory of a smartphone user makes it possible for instance to feed an attendance map. Estimating this trajectory does not need to be performed in real-time and can be performed off-line, two main benefits. Firstly, the real-time approach estimates a current position using present and past measurements only, when the off-line approach has access to the whole measurements, and makes it possible to obtain an estimated trajectory that is smoother and more accurate than with a real-time approach. Secondly, this estimation can be done on a server and does not need to be implemented in the smartphone as it is the case in the real-time approach, with the consequence that more computing power and size memory are available. The objective of this PhD is to provide an off-line estimation of the trajectory of a smartphone user receiving signal strength (RSS) of wifi or bluetooth measurements and collecting inertial measurements (IMU). In the beginning, without the floorplan of the building, a parametric model is proposed, based on an adaptive pathloss model for RSS measurements and on a piecewise parametrization for the inertial trajectory, obtained with IMU measurements. Results are an average error of 6.2mfor the off-line estimation against 12.5m for the real-time estimation. Then, information on displacement constraints induced by the walls is considered, that makes it possible to adjust the estimated trajectory by using a particle technique as often done in the state-of-the-art. With this second approach we developped a particle smoother and a maximum a posteriori estimator using the Viterbi algorithm. Other numerical heuristics have been introduced. A first heuristic makes use of the parametric model developed without the floorplan to adjust the state model of the user which was originally based on IMUalone. A second heuristic proposes to performseveral realization of a particle filter and to define two score functions based on RSS and on the continuity of the estimated trajectory. The scores are then used to select the best realization of the particle filter as the estimated trajectory. A global algorithm, which uses all of the aforementioned approaches, leads to an error of 3.6m against 5.8m in real-time. Lastly, a statistical machine learning model produced with random forests makes it possible to distinguish the correct estimated trajectories by only using few variables to be used in a crowdsourcing framework

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Chelly, Magda Lilia. "Propagation d'une position dans les réseaux connectés." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00843587.

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Abstract:

Les systèmes de positionnement ont connu un progrès indéniable. Actuellement, la précision atteint quelques centimètres sous certaines conditions : espace ouvert, ciel dégagé, technique très spécifique, etc. Néanmoins, le problème du positionnement dans un environnement intérieur demeure persistant : les trajets multiples qui compliquent les modèles de propagation, l'atténuation, etc. Différents systèmes ont vu le jour, utilisant des technologies telles que l'UWB, le WiFi ou l'Infrarouge. Ces systèmes apportent des résultats de positionnement intéressants, atteignant l'ordre du mètre. Cette précision reste liée à certaines contraintes : une infrastructure, une technologie utilisée, une calibration, une technique de calcul, etc. Afin de réduire toutes ces contraintes, nous proposons une nouvelle approche de positionnement. Notre approche utilise tous les équipements réseaux présents dans un environnement. Elle se base sur deux étapes fondamentales : l'étude de visibilité et l'élaboration de liens géographiques. L'étude de visibilité permet d'obtenir les équipements visibles par un équipement. Nous avons exposé plusieurs modèles de visibilité et nous avons effectué une comparaison des résultats. L'élaboration de liens géographiques permet de construire un graphe géographique tridimensionnel reliant tous les équipements de l'environnement. Ce graphe nous permet de visualiser la répartition des équipements et d'estimer les positions géographiques de chaque équipement. Pour la mise en œuvre de notre approche, nous avons développé un simulateur sous Matlab. Le simulateur élaboré évalue d'abord le nombre d'équipements visibles. Il estime les distances séparant cet équipement de chaque équipement visible. Enfin, il construit un graphe géographique et calcul les positions géographiques. Des résultats de simulations sont présentés pour valider notre approche qui permet d'aboutir à un système capable d'opérer, sans aucune infrastructure additionnelle, un positionnement dans un environnement intérieur et extérieur

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Cannelle, Bertrand. "Estimation de pose de grands blocs d'images panoramiques issues de systèmes de numérisation mobile." Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1164/document.

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Abstract:

Tirée par le développement et la démocratisation des globes numériques et des systèmes de géolocalisation grand public, la numérisation 3D mobile terrestre en milieux urbains s'est développée de manière très importante ces dix dernières années. Les principaux verrous résiduels de ces systèmes reste d'une part la localisation précise des données pour certaines applications (conduite autonome urbaine, levers de géomètres, etc.) du fait des masques et multi-trajets GPS dans les canyons urbains et d'autre part le passage à l'échelle du traitement de l'information vu les volumes de données considérables acquis chaque jour (plusieurs To).La première partie de cette thèse est consacrée à la présentation de la numérisation mobile, aussi bien du point de vue système que du point de vue usage. Une description fine du système Stéréopolis V2, véhicule de numérisation mobile multi-caméras développée au laboratoire MATIS de l'Institut National de l'Information Géographique et Forestière, est faite afin de présenter les données utilisées dans cette thèse. Les blocs d'images manipulés dans ces travaux sont constitués de plusieurs centaines de milliers à un million d'image. La seconde partie est consacrée à la calibration du système: calibration intrinsèque de caméra, tout d'abord, en utilisant une géométrie d'acquisition de type panoramique, qui permet de s'affranchir de réseaux de cibles 3D métrologiques. Une calibration extrinsèque des imageurs du véhicule, ensuite, qui permet de déterminer de façon précise la position et l'orientation de caméras sur un dispositif de numérisation mobile. Deux procédures sont détaillées et comparées: l'une dite "off-line" nécessitant une acquisition spécifique avec un réseau de cibles métrologiques et l'autre dite "on-line" utilisant uniquement les données d'acquisition standards. Nous démontrons que la méthode "on-line" produit dans les mêmes conditions une précision comparable à celle "off-line" tout en étant plus adaptée aux variations de conditions d'acquisition in-situ. La troisième partie détaille le processus de compensation par faisceaux appliquée aux données de numérisation mobile multi-caméras qui permet d'estimer la pose d'un grand nombre d'images. La mise en équation ainsi que différents cas d'utilisations de la méthode sont explicités. La structuration et la gestion des données dans un entrepôt est elle aussi développée car elle permet la gestion d'importants volumes et donc le passage à l'échelle tout en restant performante. La quatrième et dernière partie propose différentes méthodes de recalage qui peuvent être utilisées aussi bien de manière individuelle que combinées afin de permettre de mettre en cohérence des séquences d'images distinctes (boucles, passage multi-dates, etc.) dans des contextes applicatifs différents
Mobile mapping technology has grown exponentially the last ten years, particularly due to advances in computer and sensor performances. However, the very accurate positioning of data generated by such technique remains a crucial issue. The first part of this thesis presents the mobile mapping system that has been designed in the MATIS lab of IGN as well as its operational use. A detailed analysis of image data is proposed and data used for this work is discussed. The second part tackles the standard calibration procedure. First, camera calibration is performed by using a panoramic-based acquisition geometry, which allows not to required ground control points. Secondly, a full calibration procedure dedicated to the Stéréopolis V2is proposed so as to determine accurately the position and orientation of all the cameras. For that purpose, two procedures are explained : one requiring an area with points positioned with high accuracy ,and the other one based only the data acquisition. The third section details the compensation applied to the mobile mapping car that allows to improve poses of a large number of images. The mathematical formulation is proposed, and various cases of the method are explained. Data management is also presented since it is a mandatory step for efficient large amount of data management The fourth and final part of the thesis presents different registration scenarii, where methods developed in this work can be used individually as well as combined with other ones so as to bring higher coherence between sequences of distinct images

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Pardiñas, Mir Jorge Arturo. "Contribution à l'étude de la détection des signaux UWB. Etude et implémentation d'un récepteur ad hoc multicapteurs. Applications indoor de localisation." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00814663.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans le projet de communication à proximité aux départements Electronique et Physique et Communications, Images et Traitement de l'Information de l'Institut Télécom Sud Paris. Le projet comporte la mise au point d'un récepteur basé sur une méthode de détection pseudo-cohérente des signaux Ultra Large Bande à double impulsion (TR-UWB), méthode désignée par Time Delayed Sampling and Correlation (TDSC). La première partie de ce document comporte la réalisation d'une plate-forme modulaire de communication UWB basée sur le système de détection TDSC. Cette plate-forme comporte une puce CMOS 0.35μm conçue précédemment au laboratoire EPH. Elle offre la possibilité d'enregistrer des signaux TR-UWB réels et de réaliser des tests de fonctionnement. La deuxième partie est une étude approfondie du récepteur utilisant la méthode TDSC. La détection des signaux UWB et la procédure de synchronisation sont évalués en utilisant les signaux réels acquis à partir de la plate-forme. Un ensemble de tests ont été menés avec des signaux en bande de base et des signaux transposés en fréquence, dans les deux cas en transmission sur câble puis par radio. Les résultats ont permis de valider la détection et le principe de la synchronisation. La troisième partie est une proposition d'estimation de la distance entre deux dispositifs d'un réseau radio UWB utilisant un récepteur TDSC, pour une localisation en intérieur. L'étude fait la synthèse de plusieurs propositions et expérimentations et conduit à la définition des meilleurs critères pour une mesure du temps d'arrivée (TOA) et son implémentation pratique sur un récepteur TDSC

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Dumont, Thierry. "Contributions à la localisation intra-muros. De la modélisation à la calibration théorique et pratique d'estimateurs." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795685.

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Abstract:

Préfigurant la prochaine grande étape dans le domaine de la navigation, la géolocalisation intra-muros est un domaine de recherche très actif depuis quelques années. Alors que la géolocalisation est entrée dans le quotidien de nombreux professionnels et particuliers avec, notamment, le guidage routier assisté, les besoins d'étendre les applications à l'intérieur se font de plus en plus pressants. Cependant, les systèmes existants se heurtent à des contraintes techniques bien supérieures à celles rencontrées à l'extérieur, la faute, notamment, à la propagation chaotique des ondes électromagnétiques dans les environnements confinés et inhomogènes. Nous proposons dans ce manuscrit une approche statistique du problème de géolocalisation d'un mobile à l'intérieur d'un bâtiment utilisant les ondes WiFi environnantes. Ce manuscrit s'articule autour de deux questions centrales : celle de la détermination des cartes de propagation des ondes WiFi dans un bâtiment donné et celle de la construction d'estimateurs des positions du mobile à l'aide de ces cartes de propagation. Le cadre statistique utilisé dans cette thèse afin de répondre à ces questions est celui des modèles de Markov cachés. Nous proposons notamment, dans un cadre paramétrique, une méthode d'inférence permettant l'estimation en ligne des cartes de propagation, sur la base des informations relevées par le mobile. Dans un cadre non-paramétrique, nous avons étudié la possibilité d'estimer les cartes de propagation considérées comme simple fonction régulière sur l'environnement à géolocaliser. Nos résultats sur l'estimation non paramétrique dans les modèles de Markov cachés permettent d'exhiber un estimateur des fonctions de propagation dont la consistance est établie dans un cadre général. La dernière partie du manuscrit porte sur l'estimation de l'arbre de contextes dans les modèles de Markov cachés à longueur variable.

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Paiva, Nogueira Tales. "A Framework for Automatic Annotation of Semantic Trajectories." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAM004/document.

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Abstract:

Les données de localisation sont présentes dans plusieurs aspects de notre vie. Nous assistons à une utilisation croissante de ce type de données par une variété d'applications. En conséquence, les systèmes d'information sont demandés à traiter des grands ensembles de données brutes afin de construire des abstractions de haut niveau. La convergence des services de localisation et des standards de la Web sémantique rendent plus faciles les taches d’interconnexion et d’annotation des trajectoires.Dans cette thèse, nous nous concentrons sur la modélisation de trajectoires dans le contexte de la Web sémantique. Nous proposons une ontologie pour représenter des épisodes génériques. Notre modèle couvre aussi des éléments contextuels qui peuvent être liés à des trajectoires. Nous proposons aussi un framework contenant trois algorithmes d'annotation des trajectoires. Le premier détecte les mouvements, les arrêts et les données manquants; le second est capable de compresser des séries temporelles et de créer des épisodes qui reprennent l'évolution des caractéristiques de la trajectoire; le troisième exploite les données liées pour annoter des trajectoires avec des éléments géographiques qui l’intersecte a partir des données d'OpenStreetMap.Comme résultats, nous avons une nouvelle ontologie qui peut représenter des phénomènes spatiotemporels dans différents niveaux de granularité. En outre, notre méthode de détection de mouvement-arrêt-bruit est capable de traiter des traces échantillonnées irrégulièrement et ne dépend pas des données externes; notre méthode de compression des séries temporelles est capable de trouver des valeurs qui la résume en même temps que des segments trop courts sont évités; et notre algorithme d'annotation spatiale explore des données liées et des relations entre concepts pour trouver des types pertinents d'entités spatiales qui peuvent décrire l'environnement où la trajectoire a eu lieu
Location data is ubiquitous in many aspects of our lives. We are witnessing an increasing usage of this kind of data by a variety of applications. As a consequence, information systems are required to deal with large datasets containing raw data in order to build high level abstractions. Semantic Web technologies offers powerful representation tools for pervasive applications. The convergence of location-based services and Semantic Web standards allows an easier interlinking and annotation of trajectories.In this thesis, we focus in modeling mobile object trajectories in the context of the Semantic Web. First, we propose an ontology that allows the representation of generic episodes. Our model also handles contextual elements that may be related to trajectories. Second, we propose a framework containing three algorithms for automatic annotation of trajectories. The first one detects moves, stops, and noisy data; the second one is able to compress generic time series and create episodes that resumes the evolution of trajectory characteristics; the third one exploits the linked data cloud to annotate trajectories with geographic elements that intersects it with data from OpenStreetMap.As results of this thesis, we have a new ontology that can represent spatiotemporal phenomena at different levels of granularity. Moreover, our framework offers three novel algorithms for trajectory annotation. The move-stop-noise detection method is able to deal with irregularly sampled traces and do not depend on external data of the underlying geography; our time series compression method is able to find values that summarize a series at the same time that too small segments are avoided; and our spatial annotation algorithm explores linked data and the relationships among concepts to find relevant types of spatial features to describe the environment where the trajectory took place

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Fekih, Hassen Wiem. "A ubiquitous navigation service on smartphones." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI006.

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Abstract:

La navigation pédestre est un domaine de recherche en pleine croissance qui vise à développer des services assurant le positionnement et la navigation en continu des personnes à l'extérieur comme à l'intérieur de bâtiments. Dans cette thèse, nous proposons un prototype de service pour la navigation pédestre ubiquitaire qui tient compte des préférences de l'utilisateur et de la technologie de positionnement optimale disponible. Notre objectif principal est d'estimer, d'une façon continue, la position d'un piéton muni d'un smartphone. En premier lieu, nous proposons un nouvel algorithme, nommé UCOSA, qui permet de sélectionner la technologie de positionnement à adopter à tout moment le long du processus de navigation. L'algorithme UCOSA commence par inférer la nécessité de déclencher un processus de "handover" (changement de technologie) entre les technologies de positionnement détectées (i.e. quand les zones de couvertures se chevauchent) en utilisant la technique de la logique floue. Ensuite, il sélectionne la technologie optimale à l'aide d'une fonction qui calcule un score pour chaque technologie disponible et qui se compose de deux parties. La première partie représente les poids, calculés en utilisant la méthode d'analyse hiérarchique (AHP). Tandis que, la deuxième partie fournit les valeurs normalisées des paramètres considérés. L'algorithme UCOSA intègre aussi la technique de positionnement à l'estime appelé PDR afin d'améliorer le calcul de la position du smartphone. En second lieu, nous portons l'intérêt à la technique de positionnement par empreintes RSS dont le principe consiste à calculer la position du smartphone en comparant les valeurs RSSs enregistrées, en temps réel, avec les valeurs RSSs stockées dans une base de données (radiomap). La majorité des radiomaps sont représentées sous forme de grilles composées de points de référence (PR). Nous proposons une nouvelle conception de radiomap qui ajoute d'autres PRs au centre de gravité de chaque carré de la grille. En troisième lieu, nous abordons le problème de la construction du graphe modélisant un bâtiment multi-étages. Nous proposons un algorithme qui crée tout d'abord un graphe plan pour chaque étage, séparément, et qui relie ensuite les différents étages par des liens verticaux. En dernier lieu, nous étudions un nouvel algorithme nommé SIONA qui calcule et qui affiche d'une manière continue le chemin entre deux points situés à l'intérieur ou à l'extérieur d'un bâtiment. Plusieurs expériences réelles ont été réalisées pour évaluer les performances des algorithmes proposés avec des résultats prometteurs en termes de continuité et de précision (de l'ordre de 1.8 m) du service de navigation
Pedestrian navigation is a growing research field, which aims at developing services and applications that ensure the continuous positioning and navigation of people inside and outside covered areas (e.g. buildings). In this thesis, we propose a ubiquitous pedestrian navigation service based on user preferences and the most suitable efficient available positioning technology (e.g. WiFi, GNSS). Our main objective is to estimate continuously the position of a pedestrian carrying a smartphone equipped with a variety of technologies and sensors. First, we propose a novel positioning technology selection algorithm, called UCOSA for the complete ubiquitous navigation service in indoor and outdoor environments. UCOSA algorithm starts by inferring the need of a handover between the available positioning technologies on the overlapped coverage areas using fuzzy logic technique. If a handover process is required, a score is calculated for each captured Radio Frequency (RF) positioning technology. The score function consists of two parts: the first part represents the user preferences weights computed based on the Analytic Hierarchy Process (AHP). Whereas, the second part provides the user requirements (normalized values). UCOSA algorithm also integrates the Pedestrian Dead Reckoning (PDR) positioning technique through the navigation process to enhance the estimation of the smartphone's position. Second, we focus on the RSS fingerprinting positioning technique as it is the most widely used technique, which principle is to return the smartphone's position by comparing the real time recorded RSS values with the radiomap (i.e. a database of previous stored RSS values). Most of radiomap are organized in a grid, formed or Reference Point (RP): we propose a new design of radiomap which complements the grid with other RPs located at the center of gravity of each grid square. Third, we address the challenge of constructing a graph for a multi-floor building. We propose an algorithm that starts by creating the horizontal graph of each floor, separately, and then, adds vertical links between the different floors. Finally, we implement a novel algorithm, called SIONA that calculates and displays in a continuous manner the pathway between two distinct points being located indoor or outdoor. We conduct several real experiments inside the campus of the University of Passau in Germany to evaluate the performance of the proposed algorithms. They yield promising results in terms of continuity and accuracy (around 1.8 m indoor) of navigation service

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Antigny, Nicolas. "Estimation continue de la pose d'un équipement tenu en main par fusion des données visio-inertielles pour les applications de navigation piétonne en milieux urbains." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0027/document.

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Abstract:

Pour assister la navigation piétonne dans les espaces urbains et intérieurs, une estimation précise de la pose (i.e. la position 3D et l'orientation3D) d'un équipement tenu en main constitue un point essentiel dans le développement d'outils d'aide à la mobilité (e.g. applications de réalité augmentée). Dans l'hypothèse où le piéton n'est équipé que d'appareils grand public, l'estimation de la pose est limitée à l'utilisation de capteurs à faible coût intégrés dans ces derniers (i.e. un récepteur GNSS, une unité de mesure inertielle et magnétique et une caméra monoculaire). De plus, les espaces urbains et intérieurs, comprenant des bâtiments proches et des éléments ferromagnétiques, constituent des zones difficiles pour la localisation et l'estimation de la pose lors de grands déplacements piétons.Cependant, le développement récent et la mise à disposition d'informations contenues dans des Systèmes d'Information Géographiques 3D constituent une nouvelle source de données exploitable pour la localisation et l'estimation de la pose. Pour relever ces défis, cette thèse propose différentes solutions pour améliorer la localisation et l'estimation de la pose des équipements tenus en main par le piéton lors de ses déplacements en espaces urbains et intérieurs. Les solutions proposées intègrent l'estimation de l'attitude basée inertielle et magnétique, l'odométrie visuelle monoculaire mise à l'échelle grâce à l'estimation des déplacements du piéton, l'estimation absolue de la pose basée sur la reconnaissance d'objets SIG 3D parfaitement connus et la mise à jour en position de la navigation à l'estime du piéton.Toutes ces solutions s'intègrent dans un processus de fusion permettant d'améliorer la précision de la localisation et d'estimer en continu une pose qualifiée de l'appareil tenu en main.Cette qualification est nécessaire à la mise en place d'un affichage en réalité augmentée sur site. Pour évaluer les solutions proposées, des données expérimentales ont été recueillies au cours de déplacements piétons dans un espace urbain avec des objets de référence et des passages intérieurs
To support pedestrian navigation in urban and indoor spaces, an accurate pose estimate (i.e. 3Dposition and 3D orientation) of an equipment held inhand constitutes an essential point in the development of mobility assistance tools (e.g.Augmented Reality applications). On the assumption that the pedestrian is only equipped with general public devices, the pose estimation is restricted to the use of low-cost sensors embedded in the latter (i.e. an Inertial and Magnetic Measurement Unit and a monocular camera). In addition, urban and indoor spaces, comprising closely-spaced buildings and ferromagnetic elements,constitute challenging areas for localization and sensor pose estimation during large pedestrian displacements.However, the recent development and provision of data contained in 3D Geographical Information System constitutes a new wealth of data usable for localization and pose estimation.To address these challenges, this thesis proposes solutions to improve pedestrian localization and hand-held device pose estimation in urban and indoor spaces. The proposed solutions integrate inertial and magnetic-based attitude estimation, monocular Visual Odometry with pedestrian motion estimation for scale estimation, 3D GIS known object recognition-based absolute pose estimation and Pedestrian Dead-Reckoning updates. All these solutions are fused to improve accuracy and to continuously estimate a qualified pose of the handheld device. This qualification is required tovalidate an on-site augmented reality display. To assess the proposed solutions, experimental data has been collected during pedestrian walks in an urban space with sparse known objects and indoors passages

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Morey, Pearl. "« La liberté en toute sécurité » : les promesses des dispositifs techniques de géolocalisation des résident.e.s en EHPAD face aux tensions morales du care." Thesis, Paris, EHESS, 2020. http://www.theses.fr/2020EHES0161.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est d’adopter un regard sociologique sur les dispositifs techniques de géolocalisation destinés aux résident.e.s des Établissements pour Personnes Âgées Dépendantes (EHPAD). Cette entrée par les dispositifs me permet de travailler les tensions morales du care ; et en particulier, la tension entre la liberté de circuler et la sécurité des résident.e.s à garantir par les professionnel.le.s des institutions. Cette tension – faisant l’objet d’une construction discursive sur le registre du « dilemme » par les professionnel.le.s – peut être résumée de la façon suivante : plus de liberté de circuler entraînerait nécessairement un défaut de sécurité dans l’accompagnement des personnes hébergées ; à l’inverse, une ligne de conduite fortement sécuritaire aurait pour conséquence inéluctable l’atteinte au droit fondamental d’aller et venir librement. Les dispositifs techniques de géolocalisation – entrés sur le marché français au début des années 2000 – sont porteurs de plusieurs promesses dont une vise spécifiquement la conciliation de ces deux valeurs. En témoigne un slogan publicitaire particulièrement parlant : « La liberté en toute sécurité ».Il s’agit de comprendre si et si oui, comment les professionnel.le.s du care s’approprient l’idée d’un recours à ces dispositifs dans les institutions sanitaires et médico-sociales et jusqu’où ces derniers peuvent, en pratique, tenir ou non, leurs promesses de conciliation de la tension entre la liberté de circuler des personnes âgées accueillies et leur sécurité à garantir par les professionnel.le.s des EHPAD. Pour répondre à cette question, cette recherche – à partir de matériaux qualitatifs – porte son attention sur trois mondes sociaux parties prenantes des dispositifs techniques de géolocalisation : 1/ la conception et la distribution des dispositifs, 2/ les régulations et 3/ les usages en EHPAD. Empruntant à la sociologie du care, à la sociologie des institutions, à la sociologie de la vieillesse et du vieillissement et au domaine des Science and Technology Studies (STS), la thèse montre que la tension morale entre la valeur de liberté de circuler et celle de sécurité se pense et se travaille aujourd’hui dans les trois mondes sociaux analysés pour être conciliée. En revanche, cette conciliation des modalités de la tension ne se fait pas souvent avec les dispositifs techniques de géolocalisation mais plus souvent sans, à l’aide d’autres outils. Enfin, le registre de la conciliation n’est pas toujours tenable et est parfois remplacé – notamment en cas d’accident ou de crise – par le registre de la responsabilité
This PhD thesis explores the use of location tracking devices in elderly care in French nursing homes (EHPAD) through the lens of sociology. By focusing on technological devices, I explore moral tensions that arise within the ethics of care and more specifically, the tension between residents’ freedom of movement and their personal safety as guaranteed by institutions and health professionals. The narrative developed by health professionals around this moral tension is framed as a “dilemma”. An increased freedom of movement would invariably lead to safety gaps to nursing home residents. Conversely, a strong focus on security would systematically lead to restrictions in their human right to move freely. Location tracking devices entered French market in the early 2000s with strong promises, including that of reconciling these two values, as exemplified by the commercial motto « Safe freedom » (« La liberté en toute sécurité »).This thesis explores whether and how care practitioners seize the option of using such technological devices in health and social care institutions. I further investigate the extent to which, in practice, these devices are able to fulfill their promises of reconciling elderly residents’ right to move freely and their personal safety, which falls within the responsibility of nursing home. I order to answer this research question, I focus on three social spheres within the location tracking technologies realm: 1/ product development and implementation, 2/ regulation and 3/ deployment and use in nursing homesBuilding on Care Theory, Sociology of Organizations, Sociology of Ageing and the Elderly, and Science and Technology Studies, this thesis argues that the moral tensions between the right to move freely and the right to safety is currently being addressed and researched in those three social spheres in search for reconciliation. However, arbitration of certain expressions of this tension is usually achieved without the actual location tracking devices, but with support from other tools. Finally, the narrative of arbitration is not always applicable and can at times – especially in case of accident or crisis – be substituted by that of responsibility

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Jimenez, Guizar Arturo Mauricio. "Communications coopératives dans les réseaux autour du corps humain pour la capture du mouvement." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEI091/document.

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Abstract:

Les réseaux corporels (WBAN) se réfère aux réseaux de capteurs (WSN) "portables" utilisés pour collecter des données personnelles, telles que la fréquence cardiaque ou l'activité humaine. Cette thèse a pour objectif de proposer des algorithmes coopératifs (PHY/MAC) pour effectuer des applications de localisation, tels que la capture de mouvement et la navigation de groupe. Pour cela, nous exploitons les avantages du WBAN avec différentes topologies et différents types de liens: on-body à l'échelle du corps, body-to-body entre les utilisateurs et off-body par rapport à l'infrastructure. La transmission repose sur une radio impulsionnelle (IR-UWB), afin d'obtenir des mesures de distance précises, basées sur l’estimation du temps d'arrivée (TOA). Ainsi, on s’intéresse au problème du positionnement à travers de la conception de stratégies coopératives et en considérant la mobilité du corps et les variations canal. Notre première contribution consiste en la création d'une base de données obtenue avec de scénarios réalistes pour la modélisation de la mobilité et du canal. Ensuite, nous introduisons un simulateur capable d'exploiter nos mesures pour la conception de protocoles. Grâce à ces outils, nous étudions d’abord l'impact de la mobilité et des variations de canal sur l'estimation de la distance avec le protocole "three way-ranging" (3-WR). Ainsi, nous quantifions et comparons l'erreur avec des modèles statistiques. Dans un second temps, nous analysons différentes algorithmes de gestion de ressources pour réduire l'impact de la mobilité sur l'estimation de position. Ensuite, nous proposons une optimisation avec un filtre de Kalman étendu (EKF) pour réduire l'erreur. Enfin, nous proposons un algorithme coopératif basé sur l'analyse d’estimateurs de qualité de lien (LQEs) pour améliorer la fiabilité. Pour cela, nous évaluons le taux de succès de positionnement en utilisant trois modèles de canaux (empirique, simulé et expérimental) avec un algorithme (basé sur la théorie des jeux) pour le choix des ancres virtuelles
Wireless Body Area Networks (WBAN) refers to the family of “wearable” wireless sensor networks (WSN) used to collect personal data, such as human activity, heart rate, sleep sequences or geographical position. This thesis aims at proposing cooperative algorithms and cross-layer mechanisms with WBAN to perform large-scale individual motion capture and coordinated group navigation applications. For this purpose, we exploit the advantages of jointly cooperative and heterogeneous WBAN under full/half-mesh topologies for localization purposes, from on-body links at the body scale, body-to-body links between mobile users of a group and off-body links with respect to the environment and the infrastructure. The wireless transmission relies on an impulse radio Ultra-Wideband (IR-UWB) radio (based on the IEEE 802.15.6 standard), in order to obtain accurate peer-to-peer ranging measurements based on Time of Arrival (ToA) estimates. Thus, we address the problem of positioning and ranging estimation through the design of cross-layer strategies by considering realistic body mobility and channel variations. Our first contribution consists in the creation of an unprecedented WBAN measurement database obtained with real experimental scenarios for mobility and channel modelling. Then, we introduce a discrete-event (WSNet) and deterministic (PyLayers) co-simulator tool able to exploit our measurement database to help us on the design and validation of cooperative algorithms. Using these tools, we investigate the impact of nodes mobility and channel variations on the ranging estimation. In particular, we study the “three-way ranging” (3-WR) protocol and we observed that the delays of 3-WR packets have an impact on the distances estimated in function of the speed of nodes. Then, we quantify and compare the error with statistical models and we show that the error generated by the channel is bigger than the mobility error. In a second time, we extend our study for the position estimation. Thus, we analyze different strategies at MAC layer through scheduling and slot allocation algorithms to reduce the impact of mobility. Then, we propose to optimize our positioning algorithm with an extended Kalman filter (EKF), by using our scheduling strategies and the statistical models of mobility and channel errors. Finally, we propose a distributed-cooperative algorithm based on the analysis of long-term and short-term link quality estimators (LQEs) to improve the reliability of positioning. To do so, we evaluate the positioning success rate under three different channel models (empirical, simulated and experimental) along with a conditional algorithm (based on game theory) for virtual anchor choice. We show that our algorithm improve the number of positions estimated for the nodes with the worst localization performance

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Jain, Ankit. "Detection on HF radio transmitters using passive geolocation techniques." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2019. http://www.theses.fr/2019IMTA0128/document.

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Abstract:

La transmission radioélectrique à longue distance dans la bande HF permet de couvrir de vastes zones géographiques à l’aide d’infrastructures légères et mobiles. Elle est donc bien adaptée pour établir des communications lors d’opérations militaires ou pour le déploiement rapide d'un réseau de communication agile lors d'opérations humanitaires. Dans ce contexte, il est important de pouvoir localiser les émetteurs inconnus par l’analyse des signaux électromagnétiques de communication. L’objectif de la thèse est de développer une technique de géolocalisation alternative et complémentaire, intitulée Time Difference of Arrival (TDoA), qui a rarement été étudiée dans le cas de la propagation ionosphérique. Dans un premier temps, l'algorithme de géolocalisation HF basé sur la technique TDoA est adapté et optimisé par des simulations paramétriques. Les résultats de simulation montrent que l'augmentation du nombre de récepteurs entraîne une amélioration significative de la précision de géolocalisation. Afin d'étudier la faisabilité de mise en oeuvre d'un système de géolocalisation HF basé sur la technique TDoA, plusieurs récepteurs HF pilotable à distance ont été développés à partir de modules de radio logicielle, et un réseau national de récepteurs a été déployé en France. Un concept original de sondage de canal croisé est proposé et décrit mathématiquement. Il permet d’évaluer les différences de durée de propagation entre les signaux reçus sur deux récepteurs synchronisés distincts. Les résultats expérimentaux collectés montrent qu'il est possible de localiser les émetteurs HF dans des conditions favorables avec une erreur de géolocalisation relative comprise entre 0,1 et 10% de la distance réelle au sol. Les données collectées lors de la campagne de mesure sont analysées de manière statistique afin d’évaluer la performance de l'algorithme de géolocalisation et de définir les paramètres les plus pertinents à prendre en compte pour déployer cette technique dans une approche opérationnelle
Long-range radio transmission in the HF band can cover large geographical areas using light and mobile equipment. It is therefore well suited for communications during military operations orfor the rapid deployment of an agile communication network during humanitarian operations. In this context, it is important to determine the geographic location of the transmitters by analyzing the electromagnetic communication signals. The aim of the thesis is to develop an alternative, complementary geolocation technique, entitled Time Difference of Arrival (TDoA) that has rarely been studied in the case of ionospheric propagation. As a first step, HF geolocation algorithm based on TDoA is setup and analyzed by parametric software simulations. Simulation results demonstrate that increasing the number of receivers leads to a significant improvement in the geolocation accuracy. In order to study the feasibility of a practical HF geolocation system based on TDoA, multiple remotely controllable HF receivers are designed using software defined radio (SDR) modules and a country wide operational receiver network is deployed in France. A concept of cross-channel sounding along with its mathematical description is proposed to evaluate the propagation duration differences between the signals captured by two distinct receivers. Preliminary experimental results show that it is possible to locate the HF transmitters under favorable conditions with a relative geolocation error ranging from about 0.1 to 10% of the actual ground distance. Data captured during the large scale measurement campaign are analyzed statistically to evaluate the performance of the geolocation algorithm and define parameters that could be considered in an operational approach

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Primault, Vincent. "Practically preserving and evaluating location privacy." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEI017/document.

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Abstract:

Depuis quelques dizaines d’années, l’utilisation de téléphones contenant un capteur GPS a fortement augmenté. Cependant, tous ces usages ne sont pas sans menace pour la vie privée des utilisateurs. En effet, les données de mobilité qu’ils envoient à ces services peuvent être utilisées pour inférer des informations sensibles telles que leur domicile ou leur lieu de travail. C’est à ce moment qu’entrent en action les mécanismes de protection, visant à redonner aux utilisateurs le contrôle sur leur vie privée. Nous commençons par répertorier les mécanismes de protection existants et les métriques utilisées pour les évaluer. Cette première analyse met en avant une information particulièrement sensible : les points d’intérêt. Ces derniers représentent tous les lieux où les utilisateurs passent la majeure partie de leur temps. Cela nous conduit à proposer un nouveau mécanisme de protection, PROMESSE, dont le but principal est de cacher ces points d’intérêt. Les mécanismes de protection sont en général configurés par des paramètres, qui ont un grand impact sur leur efficacité. Nous proposons ALP, une solution destinée à aider les utilisateurs à configurer leurs mécanismes de protection à partir d’objectifs qu’ils ont spécifié. Enfin, nous présentons Accio, un logiciel regroupant la majeure partie du travail de cette thèse. Il permet de lancer facilement des expériences destinées à étudier des mécanismes de protection, tout en renforçant leur reproductibilité
In the past decades, the usage of GPS-enabled smartphones has dramatically risen. However, all these usages do not come without privacy threats. Indeed, location data that users are sending to these services can be used to infer sensitive knowledge about them, such as where they live or where they work. This is were protection mechanisms come into play, whose goal is to put users back in control of their privacy. We start by surveying existing protection mechanisms and metrics used to evaluate them. This first analysis highlights a particularly sensitive information, namely the points of interest. These are all the places where users use to spend most of their time. This leads us towards building a new protection mechanism, PROMESSE, whose main goal is to hide these points of interest. Protection mechanisms tend to be configured by parameters, which highly impact their effectiveness in terms of privacy and utility. We propose ALP, a solution to help users to configure their protection mechanisms from a set of objectives they specified. Finally, we introduce Accio, which is a software encompassing most of our work. Its goal is to allow to easily launch location privacy experiments and enforce their reproducibility

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Suleiman, Wassim. "Analyse de visibilité et géolocalisation en milieu urbain avec un modèle numérique 3D." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01060183.

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Abstract:

L'analyse de visibilité est une question importante de la recherche qui peut trouver des applications dans de nombreux domaines: sécurité, conception de réseau sans fil, gestion du paysage, mise en oeuvre d'accès piétonniers .... La prise en compte de la troisième dimension dans le calcul de visibilité est un réel défi. Seules quelques solutions peuvent détecter les obstacles 3D qui limitent l'isovist. Dans cette communication, nous présentons un nouvel algorithme qui peut détecter tous les objets qui bloquent la vue dans un environnement 30 reconstitué numériquement intégrant le relief. Une démonstration avec des données SIG est également effectuée.La reconnaissance automatique des bâtiments est une étape essentielle pour la réalité augmentée et un outil possible pour la géolocalisation d'une prise de vue. Les recherches dans ce domaine n'utilisent pas la localisation par contenu de l'image. Cet article présente une méthodologie pour l'enrichissement d'une base de données urbaine SIG grâce à un descripteur de texture de façade calculé sur des images de référence. Cet indicateur est ensuite utilisé pour retrouver ce bâtiment dans une nouvelle image et le localiser dans une base de données SIG 3D afin d'estimer sa position et son orientation dans le repère de l'appareil photographique qui a pris le cliché. La qualité des résultats obtenus fait l'objet d'une discussion.

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Baldisser, Emeric. "Environnement de réalité augmentée pour la conception, la gestion et la maintenance d’ouvrages et de mobiliers urbains." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0027/document.

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Abstract:

Les travaux de géolocalisation et d’étude des ouvrages urbains font intervenirdes opérateurs de lever qui doivent manipuler des instruments de topographie, descartographies et des notions métiers complexes. Les erreurs de géolocalisation et deconception d’ouvrages sont fréquentes lorsque les méthodologies de travail ne sont pasrespectées. Ces travaux de thèse CIFRE, réalisés au sein de la société SIG-IMAGE,identifient dans un premier temps les sources d’erreurs lors des phases d’étude puisproposent un processus de lever topographique optimisé, pour réduire ces erreurs. Ilsmettent en évidence l’intérêt de la Réalité Augmentée pour diminuer les erreurs d’édition etd’interprétation de cartographie d’ouvrages. Un prototype est proposé, évalué et critiqué. Ilcouple un dispositif tactile de RA monoculaire géoréférencé avec un laser de topographie. Ilpermet de dessiner et de consulter des plans techniques sur une représentation 2D tempsréel du chantier. Les expérimentations démontrent que ce couplage n’est valide, au regardde la réglementation française, que pour la consultation de données SIG, ainsi que demodèles CAO dans un environnement très proche. Une autre approche est proposée, elleconsiste à recaler les nuages de points denses issus de scanners de topographie, avec lareprésentation orthoscopique 2D temps réel du chantier. Une synthèse des techniques derecalage image-nuage de points est proposée, et nos travaux s’orientent vers l’exploitationdu recalage 2D-2D. Les interactions dans l’environnement augmenté du chantier dépendentalors de son nuage de points. Elles sont géolocalisées et suivent les paradigmes du Picking-Outlining-Annotating
In the public construction field, surveyors have to manipulate sophisticatedinstruments and maps to design CAD and GIS sketches describing geolocated facilities tobuild on worksite. Geolocation and design inaccuracies happen during these steps and leadto false technical maps. This Ph.D. thesis explains our research works made on behalf ofSIG-IMAGE Company. We first identify origins of inaccuracies during survey, then wepropose a new and optimized survey method that improves CAD and GIS accuracy on field.We explain to what extend Augmented Reality is able to improve technical mapsinterpretation and edition. We present, evaluate and criticize a prototype that couples atangible AR environment with a laser range finder. It allows one to draw technical sketcheson a 2D tangible real time view of worksites. Experiments have proven that it does not satisfyFrench regulation in terms of accuracy when editing maps. However it is accurate enough todisplay and edit GIS information, as well as CAD maps in a very close area. We then exploreanother approach consisting of matching the scanner’s dense point cloud with the real time2D view of the worksite. We propose a synthesis of alignment practices between point cloudsand images of a same scene. Finally we have chosen to explore 2D-2D registration so thatinteractions in our AR system would be based on the point cloud pre-processed discreterepresentation of the worksite. These interactions will be geolocated and will follow thePicking-Outlining-Annotating paradigm

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Beaubois, Florian. "Positionnement d'une balise sous-marine en environnement peu profond." Thesis, Littoral, 2016. http://www.theses.fr/2016DUNK0423/document.

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Abstract:

Le but de cette thèse est l'étude et la mise en oeuvre d'un système de localisation sous-marine compact et simple à mettre en place pour une utilisation en zones portuaires, côtières et environnements peu profonds. Nous proposons un système SBL (Small Distance Baseline) avec un nombre réduit de transducteurs (une balise d'émission et deux hydrophones). La configuration géométrique du système étant contraignante (hydrophones proches) la précision du positionnement obtenue par les méthodes classiques est faible. Nous proposons une nouvelle méthode de localisation améliorant la précision. La balise à localiser émet un signal à étalement de spectre. La différence de distance entre les trajets des signaux des hydrophones est mesurée par corrélation. Nous proposons deux boucles de poursuites pour l'estimation conjointe de la fréquence Doppler et du délai entre les signaux reçus. Ces techniques de poursuite basées sur un filtre de Kalman sont implémentées en boucle fermée et ouverte. Les observations TDOA (Time Difference Of Arrival) conduisent à utiliser une technique de localisation hyperbolique. Nous proposons une représentation statistique qui exploite la géométrie de notre système de mesure pour déterminer une zone de localisation probable autour de chaque hyperbole. En utilisant des positions de bateau successives, on construit une densité de probabilité dont le maximum définit la position de la balise. On montre sur données synthétiquesque pour un bruit de mesure réaliste, il est possible de déterminer la position de la balise avec une précision submétrique. Les expérimentations réelles confirment la faisabilité du système et la précision obtenue est dans ce cas métrique
The purpose of that thesis work is the research and implementation of a compact and simple underwater localization system that aim to be used in ports, coastal areas and other low-depth environments. Our system is SBL (Small Distance Baseline), with a small number of transceivers (only one emitter and two hydrophones). Due to the system's geometric configuration not being optimal (both hydrophones are close to one another), the precision obtained using classical approaches is poor. We therefore propose a new localization approach that will improve it. The emitter we wish to localize emit a spread spectrum signal. The time difference of arrival (TDOA) between the two hydrophones is then determined using correlations methods. We propose in our work two tracking loops that will estimate both the delay and the doppler frequency between the signals. Using a Kalman filter , those methods are implemented respectively in open and close loop. From each TDOA measurement, we can calculatea hyperbolic area of possible emitter location. We thus use a statistical model which takes into account the local geometry of our measurements system in order to create a probable localization area around each hyperbole. By using the measurements at several different boat positions, we create a probability density whose maximum will be centered around the emitter's position. We show that, on simulated data, it is possible to localize the beacon with a precision beneath a meter with a realistic noise level. Experimental work and real data collection confirm that the method can in that context achieve the same result with a precision of a few meters

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Desroches, Damien. "Extraction de hauteurs d'eau géolocalisées par interférométrie radar dans le cas de SWOT." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30030/document.

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Abstract:

La mission SWOT (Surface Water and Ocean Topography), menée par le CNES et le JPL et dont le lancement est prévu pour 2020, marque un tournant majeur pour l'altimétrie spatiale, à la fois en océanographie et en hydrologie continentale. Il s'agit de la première mission interférométrique SAR dont l'objectif spécifique est la mesure de la hauteur des eaux. L'instrument principal de la mission, KaRIn, un radar interférométrique en bande Ka, présente des caractéristiques particulières : angle de visée proche du nadir (0.6 à 3.9°), faible longueur d'onde (8.6 mm) et courte base stéréoscopique (10 m). Ces spécificités techniques entrainent des particularités propres à SWOT, à la fois en termes de phénoménologie et de traitement des données. Par ailleurs, du fait de la nature et du grand volume des données, de nouvelles méthodes de traitement sont envisagées, qui se distinguent de celles des missions interférométriques antérieures. Pour le mode " Low Rate " (LR) dédié à l'océanographie, une grande partie du traitement se déroulera à bord pour limiter le volume de données à transmettre au sol. Le mode " High Rate" (HR) visant principalement l'hydrologie continentale, présente lui aussi des originalités en termes de traitement, essentiellement réalisé au sol, de par la grande diversité de structure des surfaces d'eau qui seront observées. Pour les deux modes, la stratégie d'inversion de la phase en hauteurs géolocalisées ne peut être calquée sur celles des missions antérieures, fondées sur le déroulement spatial de la phase interférométrique. L'approche retenue est d'utiliser, autant que possible, un modèle numérique de terrain (MNT) de référence pour lever l'ambiguïté de phase et procéder directement à l'inversion de hauteur. Ceci permet à la fois de gagner en temps de traitement et de s'affranchir de l'utilisation des points de contrôle, difficiles à obtenir sur les océans comme sur les continents, du fait des variations de niveau d'eau et un rapport signal à bruit très faible sur les zones terrestres. Dans les cas où la précision du MNT de référence n'est pas suffisante pour assurer correctement le déroulement de la phase, des méthodes visant à détecter et réduire les erreurs sont proposées. Afin de faciliter l'utilisation des hauteurs géolocalisées issues de la phase l'interférométrique en mode HR, nous proposons une méthode qui permet d'améliorer considérablement la géolocalisation des produits, sans dégrader l'information de hauteur d'eau
The SWOT mission (Surface Water and Ocean Topography), conducted by CNES and JPL, and scheduled for launch in 2020, is a major step forward for spaceborne altimetry, both for oceanography and continental hydrology. It is the first interferometric SAR mission whose specific objective is the measurement of water surface height. The main instrument of the mission, KaRIn, a Ka-band Radar Interferometer, has particular characteristics: very low incidence angle (from 0.6 to 3.9°), short wavelength (8.6 mm), and short baseline (10 m). This technical configuration leads to properties that are specific to SWOT, both in terms of phenomenology and data processing. Moreover, due to the nature and the huge volume of data, new processing methods, different from those used in previous interferometric mission, are considered. For the Low Rate (LR) mode dedicated to oceanography, a large part of the processing will take place onboard to limit the data volume transmitted to ground. The High Rate (HR) mode, mainly targeting continental hydrology, also present original characteristics in terms of processing, essentially conducted on ground, due to the large diversity in the structure of the observed water surfaces. In both modes, the strategy for conversion of phase into geolocated heights cannot be directly based on those of previous missions, relying on spatial phase unwrapping. The approach retained here is to use, as far as possible, a reference Digital Terrain Model (DTM) to remove the phase ambiguity and proceed directly to height inversion. This allows both to reduce the computing time and to avoid the need for ground control points, which are difficult to obtain both over oceans and continental surfaces, due to varying water level and very low signal-to-noise ratio over land. For cases where the precision of reference DTM is not good enough to ensure a correct phase unwrapping, methods to detect and reduce the errors are proposed. To facilitate the use of the geolocated heights derived from the interferometric phase in HR mode, we propose a method that permits to significantly improve the geolocation of the products, without degrading the water height information

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Yang, Dingqi. "Understanding human dynamics from large-scale location-centric social media data : analysis and applications." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2015. http://www.theses.fr/2015TELE0002/document.

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Abstract:

La dynamique humaine est un sujet essentiel de l'informatique centrée sur l’homme. Elle se concentre sur la compréhension des régularités sous-jacentes, des relations, et des changements dans les comportements humains. En analysant la dynamique humaine, nous pouvons comprendre non seulement des comportements individuels, tels que la présence d’une personne à un endroit précis, mais aussi des comportements collectifs, comme les mouvements sociaux. L’exploration de la dynamique humaine permet ainsi diverses applications, entre autres celles des services géo-dépendants personnalisés dans des scénarios de ville intelligente. Avec l'omniprésence des smartphones équipés de GPS, les réseaux sociaux de géolocalisation ont acquis une popularité croissante au cours des dernières années, ce qui rend les données de comportements des utilisateurs disponibles à grande échelle. Sur les dits réseaux sociaux de géolocalisation, les utilisateurs peuvent partager leurs activités en temps réel avec par l'enregistrement de leur présence à des points d'intérêt (POIs), tels qu’un restaurant. Ces données d'activité contiennent des informations massives sur la dynamique humaine. Dans cette thèse, nous explorons la dynamique humaine basée sur les données massives des réseaux sociaux de géolocalisation. Concrètement, du point de vue individuel, nous étudions la préférence de l'utilisateur quant aux POIs avec des granularités différentes et ses applications, ainsi que la régularité spatio-temporelle des activités des utilisateurs. Du point de vue collectif, nous explorons la forme d'activité collective avec les granularités de pays et ville, ainsi qu’en corrélation avec les cultures globales
Human dynamics is an essential aspect of human centric computing. As a transdisciplinary research field, it focuses on understanding the underlying patterns, relationships, and changes of human behavior. By exploring human dynamics, we can understand not only individual’s behavior, such as a presence at a specific place, but also collective behaviors, such as social movement. Understanding human dynamics can thus enable various applications, such as personalized location based services. However, before the availability of ubiquitous smart devices (e.g., smartphones), it is practically hard to collect large-scale human behavior data. With the ubiquity of GPS-equipped smart phones, location based social media has gained increasing popularity in recent years, making large-scale user activity data become attainable. Via location based social media, users can share their activities as real-time presences at Points of Interests (POIs), such as a restaurant or a bar, within their social circles. Such data brings an unprecedented opportunity to study human dynamics. In this dissertation, based on large-scale location centric social media data, we study human dynamics from both individual and collective perspectives. From individual perspective, we study user preference on POIs with different granularities and its applications in personalized location based services, as well as the spatial-temporal regularity of user activities. From collective perspective, we explore the global scale collective activity patterns with both country and city granularities, and also identify their correlations with diverse human cultures

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Feliachi, Abdelfettah. "Interconnexion et visualisation de ressources géoréférencées du Web de données à l’aide d’un référentiel topographique de support." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1179/document.

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Abstract:

Plusieurs ressources publiées sur le Web de données sont dotées de références spatiales qui décrivent leur localisation géographique. Ces références spatiales sont un moyen favori pour interconnecter et visualiser les ressources sur le Web de données. Cependant, les hétérogénéités des niveaux de détail et de modélisations géométriques entre les sources de données constituent un défi majeur pour l’utilisation de la comparaison des références spatiales comme critère pour l’interconnexion des ressources. Ce défi est amplifié par la nature ouverte et collaborative des sources de données du Web qui engendre des hétérogénéités géométriques internes aux sources de données. En outre, les applications de visualisation cartographique des ressources géoréférencées du Web de données ne fournissent pas une visualisation lisible à toutes les échelles.Dans cette thèse, nous proposons un vocabulaire pour formaliser les connaissances sur les caractéristiques de chaque géométrie dans un jeu de données. Nous proposons également une approche semi-automatique basée sur un référentiel topographique pour acquérir ces connaissances. Nous proposons de mettre en oeuvre ces connaissances dans une approche d’adaptation dynamique du paramétrage de la comparaison des géométries dans un processus d’interconnexion. Nous proposons une approche complémentaire s’appuyant sur un référentiel topographique pour la détection des liens de cardinalité n:m. Nous proposons finalement des applications qui s’appuient sur des données topographiques de référence et leurs liens avec les ressources géoréférencées du Web pour offrir une visualisation cartographique multiéchelle lisible et conviviale
Many resources published on the Web of data are related to spatial references that describe their location. These spatial references are a valuable asset for interlinking and visualizing data over the Web. However, these spatial references may be presented with different levels of detail and different geometric modelling from one data source to another. These differences are a major challenge for using geometries comparison as a criterion for interlinking georeferenced resources. This challenge is even amplified more due to the open and often volunteered nature of the data that causes geometric heterogeneities between the resources of a same data source. Furthermore, Web mapping applications of georeferenced data are limited when it comes to visualize data at different scales.In this PhD thesis, we propose a vocabulary for formalizing the knowledge about the characteristics of every single geometry in a dataset. We propose a semi-automatic approach for acquiring this knowledge by using geographic reference data. Then, we propose to use this knowledge in approach for adapting dynamically the setting of the comparison of each pair of geometries during an interlinking process. We propose an additional interlinking approach based on geographic reference data for detecting n:m links between data sources. Finally, we propose Web mapping applications for georeferenced resources that remain readable at different map scales

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Taia, Alaoui Fadoua. "Navigation des personnes aux moyens des technologies des smartphones et des données d’environnements cartographiés." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0051/document.

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Abstract:

La navigation inertielle grâce aux capteurs intégrés dans les smartphones permet d’assurer une géolocalisation continue même en absence de signal GNSS. Ces capteurs bas coût délivrent néanmoins des mesures bruitées qui engendrent une dérive de la trajectoire. La technique PDR qui est une technique de navigation inertielle par détection de pas souffre de deux limites principales. La première est l’estimation de la longueur de pas car cette dernière dépend des caractéristiques physiques de chaque utilisateur, et la seconde est le résultat d’une dérive angulaire combinée avec un biais lié au portage du capteur à la main. Dans le contexte du projet HAPPYHAND, ce travail s’intéresse à l’exploitation de la carte pour corriger ces différentes erreurs. Un réseau de navigation topologique est exploité pour corriger à la fois les erreurs angulaires et calibrer le modèle de longueur de pas. Ce modèle est ensuite augmenté par un processus de mise à jour de position par détection de points d’intérêt
Smartphone navigation using the low-cost embedded sensors in off the shelf smartphones can provide a continuous solution in GNSS-denied environments. The most widely adopted approach is Pedestrian Dead Reckoning (PDR) that uses acceleration and angular velocity to estimate the user’s position. Yet, consumer grade sensors deliver noisy measurements that may result into a drift in the estimated trajectory. One major challenge is to estimate accurately step length information since it depends on physiological features that are specific to each user. In addition, angular biases are more likely to be introduced in the orientation estimation process with handheld devices. This is mainly due to the high degree of freedom of hand motion. In the context of a national project called HAPPYHAND, the main goal of this work is to exploit map information as far as possible in order to mitigate the previous inherent limitations to the PDR approach. First, a topological network extracted from the map is proposed in order to correct the angular errors and calibrate the step length model. Second, context awareness is adopted in order to provide regular and frequent position updates thanks to a point of interest online detection scheme

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Rehman, Faizan Ur. "Vers une plateforme pour l'extraction et la visualisation multi-échelle d'événements sociaux." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAM073/document.

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Abstract:

La population des villes devrait doubler d'ici le milieu du siècle, selon les estimations de l’OMS. Cette augmentation rapide de la population a un impact sur les transports et la croissance économique, et accroîtra les responsabilités des autorités de gestion locales. Nous vivons une transformation des villes en villes intelligentes offrant de nouveaux services à la population, en optimisant l’utilisation des ressources disponibles. Qu'il s'agisse de données provenant des citoyens, de données gouvernementales ouvertes ou d'autres sources en ligne, une pluralité de sources de données peut permettre la création d’outils intelligents pour gérer efficacement les activités quotidiennes. De plus, grâce au progrès d'Internet et des technologies mobiles, les plateformes de réseaux sociaux (Twitter) sont devenues des modes de communication populaires. Elles permettent aux utilisateurs de partager un large éventail d'informations, y compris des données spatio-temporelles. Ainsi, Il est aisé d'accéder, en temps réel, à des connaissances provenant de différents types de données disponibles, riches, géo-référencées et issues de sources multiples et de les intégrer sur une carte. Il s'agit d'une réelle opportunité d'enrichir les cartes traditionnelles.Dans cette thèse, nous proposons d'abord un système de recommandation d'itinéraires, tenant compte des contraintes temps réel, en l'absence d'infrastructure physique ; en exploitant les données géolocalisées issues de réseaux sociaux (twitter) pour identifier les contraintes de trafic temps réel et, par conséquent, recommander un chemin optimisé. Nous avons mis en œuvre un système d'indexation à base de grille spatiale pour notre modèle de prédiction en quasi-temps réel. Ensuite, nous avons introduit le concept de "cartes intelligentes " intégrant la représentation visuelle de couches de « connaissances pertinentes » par le biais de la collecte, la gestion et l'intégration de sources de données hétérogènes. Contrairement aux cartes conventionnelles, les cartes intelligentes extraient des informations à partir des événements annoncés et découverts en temps réel (concerts, incidents, ...), les offres en ligne et les analyses statistiques (zones dangereuses, …) en encapsulant les données entrantes semi-structurées et non structurées dans des paquets génériques structurés.Cette méthodologie ouvre la voie à la fourniture de services et applications intelligents. De plus, le développement de ‘’cartes intelligentes’’ nécessite un traitement efficace et évolutif et la visualisation de couches basées sur les connaissances à plusieurs échelles cartographiques, permettant ainsi une navigation fluide et sans encombre. Enfin, nous présentons Hadath, un système évolutif et efficace qui extrait les événements sociaux d'une multitude de flux de données non structurés. Nous utilisons le traitement du langage naturel et les techniques de regroupement multidimensionnel pour extraire les ‘’événements pertinents’’ à différentes échelles cartographiques et pour déduire l'étendue spatio-temporelle des événements détectés.Le système comprend un composant de gestion et de prétraitement des différents types de sources de données et génère des paquets de données structurés à partir de flux non structurés. Notre système comprend également un schéma d'indexation spatio-temporelle hiérarchique en mémoire pour permettre un accès efficace et évolutif aux données brutes, ainsi qu'aux groupes d'événements extraits. Dans un premier temps, les paquets de données sont traités pour la découverte d’événements à l'échelle locale, puis l'étendue spatio-temporelle appropriée. Par conséquent, les événements détectés sont affichés à différentes résolutions spatio-temporelles, ce qui permet une navigation fluide. Enfin, pour valider notre approche, nous avons mené des expériences sur des flux de données réelles. Le résultat final du système proposé, nommé Hadath crée une expérience unique et dynamique de navigation cartographique
The population in cities is slated to double by mid-century according to estimates prepared by the World Health Organization. This rapid increase in population will impact transportation and economic growth, and will increase responsibilities of local managing authorities and different stakeholders. It is a need of the hour to convert cities into smart cities in order to provide new service to the public, by using available resources in an optimum manner. From crowd-sourced data and open governmental data to other online sources, a variety of data sources can provide users with smart tools to efficiently manage their daily activities. Moreover, with the advancement in Internet and mobile technologies, social networking platforms such as Facebook and Twitter have become popular modes of communication. They allow users to share a spectrum of information, including spatio-temporal data, both publicly and within their community of interest in real-time. Scrutinizing knowledge from different types of available, rich, geo-tagged, and crowd-sourced data and incorporating it on a map has become more feasible. This presents a real opportunity to enrich traditional maps and enhance conventional spatio-temporal queries with the help of different types of data extracted from a variety of available data sources. In this thesis, we first propose a constraint-aware route recommendation system in lack of physical infrastructure environment that leverages geo-tagged data in social media and user-generated content to identify upcoming traffic constraints and, thus, recommend an optimized path. We have designed and developed a system using a spatial grid index to inform users about upcoming constraints and calculate a new, optimized path in minimal response time. Later, the concept of “smart maps” will be introduced by collecting, managing, and integrating heterogeneous data sources in order to infer relevant knowledge-based layers. Unlike conventional maps, smart maps extract information about live events (e.g., concert, competition, incidents, etc.), online offers, and statistical analysis (e.g., dangerous areas) by encapsulating incoming semi- and un-structured data into structured generic packets. This methodology sets the ground for providing different intelligent services and applications. Moreover, developing smart maps requires an efficient and scalable processing and the visualization of knowledge-based layers at multiple map scales, thus allowing a smooth and clutter-free browsing experience. Finally, we introduce Hadath, a scalable and efficient system that extracts social events from a variety of unstructured data streams. Hadath applies natural language processing and multi-dimensional clustering techniques to extract relevant events of interest at different map scales, and to infer the spatio-temporal extent of detected events. The system comprises a data wrapping component which digests different types of data sources, and prepossesses data to generate structured data packets out of unstructured streams. Hadath also implements a hierarchical in-memory spatio-temporal indexing scheme to allow efficient and scalable access to raw data, as well as to extracted clusters of events. Initially, data packets are processed to discover events at a local scale, then, the proper spatio-temporal extent and the significance of detected events at a global scale is determined. As a result, live events can be displayed at different spatio-temporal resolutions, thus allowing a smooth and unique browsing experience. Finally, to validate our proposed system, we conducted experiments on real-world data streams. The final output of our system named Hadath creates a unique and dynamic map browsing experience

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Etienne, Laurent. "Motifs spatio-temporels de trajectoires d'objets mobiles, de l'extraction à la détection de comportements inhabituels : application au trafic maritime." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667953.

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Abstract:

Les systèmes de géolocalisation permettent la surveillance en temps réel des déplacements d'objets mobiles. Aujourd'hui, les données produites par ces capteurs sont reçues et stockées dans des bases de données spatio-temporelles. Un processus de fouille de données appliqué sur ces bases de données spatio-temporelles permet d'extraire le comportement des objets mobiles (patrons spatio-temporels) et d'analyser en temps réel les trajectoires d'objets mobiles suivant un même itinéraire. En utilisant ces modèles, des situations inhabituelles peuvent être détectés. Cette thèse définit à la fois des patrons spatio-temporels ainsi que des outils de comparaison et de qualification de trajectoires en utilisant un indice de similarité basée sur des mesures spatiales et temporelles et la logique floue. Ces outils peuvent être utilisés pour faciliter la surveillance du trafic maritime.

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Dissertations / Theses on the topic 'Services basés sur la localisation – Esthétique'

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