Contribution à la reconnaissance non-intrusive d'activités humaines / Dorra Trabelsi ; sous la direction de Yacine Amirat

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

SPAD (système informatique)

Markov, Processus de

Intelligence ambiante

Amirat, Yacine (Directeur de thèse / thesis advisor)

Bonnifait, Philippe (19..-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Bennani, Younès (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Delahoche, Laurent (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Oukhellou, Latifa (19..-....) (Membre du jury / opponent)

Mohammed, Samer (1977-....) (Membre du jury / opponent)

Chamroukhi, Faicel (1980-.... ; enseignant-chercheur en technologies de l'information et des systèmes) (Membre du jury / opponent)

Université Paris-Est (2007-2015) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire Images, Signaux et Systèmes Intelligents (Créteil) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : La reconnaissance d’activités humaines est un sujet de recherche d’actualité comme en témoignent les nombreux travaux de recherche sur le sujet. Dans ce cadre, la reconnaissance des activités physiques humaines est un domaine émergent avec de nombreuses retombées attendues dans la gestion de l’état de santé des personnes et de certaines maladies, les systèmes de rééducation, etc.Cette thèse vise la proposition d’une approche pour la reconnaissance automatique et non-intrusive d’activités physiques quotidiennes, à travers des capteurs inertiels de type accéléromètres, placés au niveau de certains points clés du corps humain. Les approches de reconnaissance d’activités physiques étudiées dans cette thèse, sont catégorisées en deux parties : la première traite des approches supervisées et la seconde étudie les approches non-supervisées. L’accent est mis plus particulièrement sur les approches non-supervisées ne nécessitant aucune labellisation des données. Ainsi, nous proposons une approche probabiliste pour la modélisation des séries temporelles associées aux données accélérométriques, basée sur un modèle de régression dynamique régi par une chaine de Markov cachée. En considérant les séquences d’accélérations issues de plusieurs capteurs comme des séries temporelles multidimensionnelles, la reconnaissance d’activités humaines se ramène à un problème de segmentation jointe de séries temporelles multidimensionnelles où chaque segment est associé à une activité. L’approche proposée prend en compte l’aspect séquentiel et l’évolution temporelle des données. Les résultats obtenus montrent clairement la supériorité de l’approche proposée par rapport aux autres approches en termes de précision de classification aussi bien des activités statiques et dynamiques, que des transitions entre activités.

Résumé / Abstract : Human activity recognition is currently a challengeable research topic as it can be witnessed by the extensive research works that has been conducted recently on this subject. In this context, recognition of physical human activities is an emerging domain with expected impacts in the monitoring of some pathologies and people health status, rehabilitation procedures, etc. In this thesis, we propose a new approach for the automatic recognition of human activity from raw acceleration data measured using inertial wearable sensors placed at key points of the human body. Approaches studied in this thesis are categorized into two parts : the first one deals with supervised-based approaches while the second one treats the unsupervised-based ones. The proposed unsupervised approach is based upon joint segmentation of multidimensional time series using a Hidden Markov Model (HMM) in a multiple regression context where each segment is associated with an activity. The model is learned in an unsupervised framework where no activity labels are needed. The proposed approach takes into account the sequential appearance and temporal evolution of data. The results clearly show the satisfactory results of the proposed approach with respect to other approaches in terms of classification accuracy for static, dynamic and transitional human activities