Traitement du signal pour les prothèses visuelles : approche biomimétique et sensori-motrice

par Barthélémy Durette

Thèse de doctorat en Sciences cognitives, psychologie cognitive, neurocognition

Sous la direction de Jeanny Hérault et de David Alleysson.

Soutenue en 2009

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    Bien qu’elles existent depuis plus de quarante ans, les prothèses visuelles, qu’elles soient invasives (implants) ou non invasives (systèmes de substitution sensorielle), n’ont pas percé dans le secteur du handicap. Il serait difficile d’imputer cet état de fait à des limitations technologiques : depuis les premières approches, les prothèses visuelles n’ont cessé de se perfectionner et de se diversifier. Toutefois, si la question de savoir /comment/ transmettre le signal est bien documentée, la question de savoir /quel signal transmettre/ a éte�� plus rarement abordée. Dans cette thèse, nous identifions des outils susceptibles d’étendre la conception des dispositifs de suppléance visuelle au-delà de la seule question de l’interface. Nous puisons pour cela dans les développements récents sur les théories actives de la vision et dans les implications de ces théories sur la conception et l’évaluation de dispositifs de perception. Nous nous inspirons par ailleurs du fonctionnement des systèmes perceptifs naturels, et plus particulièrement du traitement de l’information dans le système rétino-cortical humain, dont nous proposons une simulation, implémentée dans le dispositif de substitution sensorielle visuo-auditif TheVIBE. L’impact de ce traitement biomimétique du signal est testé expérimentalement sur des sujets humains équipés du dispositif dans différentes tâches de localisation et de mobilité. L’observation du comportement des sujets témoigne de l’intérêt du traitement du signal dans les prothèses visuelles et apporte un nouveau regard sur son rôle potentiel dans les dispositifs de perception, qu’ils soient artificiels ou naturels.


  • Résumé

    Althought the development of invasive (implants or non-invasive (sensory substitution system) visual prostheses started 40 years ago, the use of such devices in the visually-impaired community is still anecdotal. Technological means are not likely to account for this situation. Since the former approaches, the means to interface a video-camera with the brain are more and more sophisticated and diversified. The question about how transmit the signal is thus well documented. However, the question about what signal should be transmitted is rarely addressed. In this thesis, we will identify tools to push the conception of visual prosthesis beyond the scope of mere interfacing. Active theories of vision are our guideline to do so. Moreover, our work is inspired by natural visual systems : from a model of the human' early visual system established in our laboratory, we have derived a simulation software and implemented it in a recent visuo-auditory sensory substitution system named The VIBE. Our approach is validated with human subjects wearing the device under different tasks requiring localization and/or mobility. Observation of the subject's behavior when using the device demonstrates the interest of signal processing in a visual prosthesis, and give new trails concerning its role in the visual process, be it artificial or natural.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (215 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 176 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS09/GRE1/0109/D
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : TS09/GRE1/0109
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.