Projet Feux | UMR SPE 6134
Recherches  | Equipe de recherche
Tom Toulouse

 

Portrait Tom Toulouse

Fonction : A.T.E.R. en 2016-2017

Section : 61

Mail : toulouse@univ-corse.fr

Projet Feu UMR SPE CNRS 6134

Docteur en vision par ordinateur

                


Doctorat en cotutelle
        logo univ-corse                Université de Corse-Université Laval      

Thèse 
Estimation par Stéréovision Multimodale de Caractéristiques Géométriques d’un Feu de Végétation en Propagation.

Octobre 2012 –Novembre 2015
Soutenance le 13 Novembre 2015 à l’Université de Corse
Jury composé de M. Akhloufi, G-A. Bilodeau, X. Maldague, L. Rossi, P-A. Santoni et Y. Voisin

Activités

-Détection des pixels appartenant au feu dans les spectres visibles et proche infrarouge.

-Fusion multimodale pour la détection de pixel.

-Développement d'une base d'images multimodale et test des différents algorithmes.

-Recherche de points de correspondance sur les paires d’images de différentes modalités.

-Recalage de données tridimensionnelles.

-Estimation de caractéristiques géométriques de front de feux à partir de points 3D.

-Tests des algorithmes sur des feux se propageant sur 100 mètres carrés.

-Collaboration internationnales avec le MIVIM de l'Université Laval, le CRVI de Lévis et L'Université du Witwatersrand de Johanesbourg.

-Auteur de 2 publications internationales, a participé à 1 conférences internationales.


Publications 

• T. Toulouse, L. Rossi, T. Celik, M. Akhloufi, X. Maldague, “Benchmarking of wildland fire color segmentation algorithms”,IET Image Processing, 2015

• T. Toulouse, L. Rossi, T. Celik, M. Akhloufi, “Automatic fire pixel detection using image processing: A comparative analysis of rule-based and Machine learning-based methods” Signal, Image and Video Processing, 2015

• L. Rossi, T. Toulouse, M. Akhloufi, A. Pieri, et Y. Tison, « Estimation of spreading fire geometrical characteristics using near infrared stereovision », Proc. IS&T/SPIE Electronic Imaging SPIE 2013, « 3D Image Processing (3DIP) and Applications 2013 », p. 86500A 86500A, mars 2013

• T. Toulouse, L. Rossi, M. Akhloufi, A. Pieri, et Y. Tison, « Stéréovision proche infrarouge pour l’estimation de caractéristiques géométriques de feux de végétation », Techniques, mesures et systèmes, Université Laval, 2013

• L. Rossi, D. Cancellieri, J. L. Rossi, F. Morandini, M. Akhloufi, et T. Toulouse, « Intégration de la vision dans une recherche pluridisciplinaire dédiée aux feux de forêt », CNR IUT, Corte, France, 2013


Prix

Juin 2015 : Prix du Poster en Sciences Techniques et Santé par le conseil Départemental de Corse du Sud

Mai 2015 : Prix d’excellence pour les résultats à l’examen prédoctoral  de l’Université Laval.

Mars 2015 : Prix du projet le plus innovant et prix du public aux doctoriales de Grenoble


Témoignage

J’ai rejoint l’équipe feu de l’UMR CNRS 6134 Science Pour l’Environnement dans le cadre de mon stage de mon Master 2 « Traitement du Signal et des Images » de l’Université de Bordeaux. Mon stage portait sur le calcul de caractéristiques géométriques d’un feu en propagation à partir d’un système de stéréovision proche-infrarouge. Plusieurs raisons m’ont poussé à venir faire mon stage en Corse. La première étant le sujet du stage passionnant tant sur le plan de la recherche en vision que sur son application. La deuxième raison est le cadre de travail magnifique de Corte.

Exp?rience feu semi terrain

Expérience de propagation durant mon stage

Durant mon stage, encadré par Lucile Rossi, nous avons mis en évidence que le proche infrarouge permettait une bien meilleure vision du feu, en particulier en présence du feu. À la fin de mon stage j’ai eu l’opportunité de continuer mes travaux grâce à une thèse en cotutelle avec l’Université Laval de Québec sous la direction de Lucile Rossi et de Xavier Maldague. L’Université Laval a la particularité d’avoir une chaire de recherche spécialisée dans la vision infrarouge. J’ai donc pu, lors de mes séjours au Canada étudier les différentes bandes spectrales de l’infrarouge pour la vision du feu. Durant ma thèse nous avons développé un dispositif composé de deux systèmes de stéréovision multimodale (Capturant simultanément des images des spectres visible et infrarouge). Dans un premier temps j’ai principalement travaillé sur la détection de pixels de feu dans les différentes bandes spectrales (visible et infrarouge) et j’ai notamment développé une méthode utilisant simultanément des images visibles et infrarouges pour détecter avec précision l’emplacement du feu dans l’image. Pour pouvoir évaluer les performances de mes algorithmes de détection, nous avons développé une base d’image de feu contenant les informations pertinentes sur le feu (vérité terrain, couleur principale, présence de fumée, luminosité de l’environnement,…). Cette base est aujourd’hui accessible en ligne. J’ai aussi travaillé sur le recalage de donnés des deux systèmes dans un repère commun pour avoir un nuage de point représentant le feu. Les caractéristiques géométriques telles que la hauteur, longueur, vitesse, surface, périmètre et volume du feu sont ensuite calculés automatiquement à partir du nuage de point représentant le feu. Pour tester le dispositif et les programmes associés, nous avons fait plusieurs expériences en extérieur principalement sur des feux se propageant sur une surface de 50 m².

Exp?rience ? l'?chelle d'une vall?e

Expérience à l'échelle d'une vallée

Les résultats de cette thèse ont montrés que l’utilisation de systèmes de stéréovision multimodale permettait d’avoir à la fois une bonne détection et une bonne reconstruction tridimensionnelle du feu.

Reconstruction tridimensionnelle du feu à partir des programmes développés dans la thèse appliqués aux différentes images du dispositif

J’ai soutenu ma thèse en novembre 2015 et j’ai poursuivi mes recherches en A.T.E.R à l’Université de Corse pour travailler notamment sur le transfert de mes programmes pour qu’ils puissent être utilisés sur un drone dans le cadre de la thèse de Vito Cuillo.

Page mise à jour le 14/03/2018 par Lucile Rossi-Tison