Multi-scale label interaction to improve object detection and segmentation

The project aims at advancing the state of the art in the use of context information for classification of image and video data. The use of context in the classification of images has been showed of great importance to improve the performance of actual object recognition systems. In our project we proposed the concept of Multi-scale Feature Labels as a general and compact method to exploit the local and global context. The feature extraction from the discriminative probability or classification confidence label field is of great novelty. Moreover the use of a multi-scale representation of the feature labels lead to a compact and efficient description of the context. The goal of the project has been also to provide a general-purpose method and prove its suitability in different image/video analysis problem. The two-year project generated 5 journal publications (plus 2 under submission), 10 conference publications (plus 2 under submission) and one patent (plus 1 pending). Of these publications, a relevant number make use of the main result of this project to improve the results in detection and/or segmentation of objects.

Pour une histoire croisée des dispositifs audiovisuels et des sciences du psychisme autour de 1900 : la construction du spectateur cinématographique

Réalisée dans le cadre du projet de recherche initié à la section d'histoire et esthétique du cinéma de l'Université de Lausanne autour du concept « d'Épistémè 1900 », cette thèse cherche à mettre en rapport dialogique deux « ensembles » formés par l'histoire du cinéma et l'histoire des sciences du psychisme dans une période circonscrite entre 1880 et 1910. Il s'agit de repenser les liens entre cinéma et sciences du psychisme, chacun de ces ensembles discursifs étant traités au même niveau en tant qu'objets historiques de savoir qui ont des choses à nous apprendre sur le cinéma en tant que phénomène culturel, anthropologique et social. Au passage du siècle, cinéma et sciences du psychisme se rencontrent au coeur d'une nouvelle problématisation du sujet définie par des savoirs scientifiques et parascientifiques alors confrontés aux phénomènes intriguants de l'hystérie et de l'hypnose. L'hystérie et l'hypnose provoquent des états nerveux lesquels constituent un terrain propice au développement de sujets divisés, hallucinés et intrancés, conduisant les médecins et psychologues à remettre en question l'idée d'un moi homogène et contrôlé. L'expansion d'une culture névrotique fabriquant à la chaîne des corps automatiques voués à leur inconscient cérébral permet de rapprocher le cinéma et les théories du psychisme sur une base qui a été rarement explorée jusqu'ici, en particulier relativement à la construction (théorique) du spectateur de cinéma. Si le dispositif cinématographique en tant que technique, représentation et modèle de pensée reprend à son compte l'imaginaire médical de cette époque, il contribue également en retour à façonner une conception de la subjectivité étroitement tributaire des technologies contemporaines et des fantasmes qu'elles génèrent. Aux côtés des personnages hystériques filmés par les premiers opérateurs, les spectateurs tels que décrits dans les textes-sources participent, d'une part à attester de la persistance du modèle neuro-pathologique dans la culture visuelle du début du XXe siècle, et d'autre part à transformer la vision savante du sujet dans ses rapports perceptifs et affectifs avec le monde environnant. C'est donc dans une logique d'interactions réciproques qu'il faut envisager les rapports entre le cinéma (conçu ici essentiellement comme comme un dispositif réunissant un appareillage, une image et un spectateur) et les connaissances relatives à l'intériorité psychique qui s'élaborent dans le domaine des sciences médico-psychologiques. Pour étudier ces rapports, j'ai choisi la figure du spectateur puisque les théories du psychisme s'intéressent prioritairement à l'humain et à sa subjectivité. À partir de cette figure-clé, j'ai tenté de montrer comment le spectacle cinématographique et les sciences du psychisme participent à des réflexions sur l'avènement d'une nouvelle forme de subjectivité consonante avec la modernité, une modernité qui bouleverse la manière d'envisager le fonctionnement de l'appareil psychique, donc les rapports de l'individu à soi-même et à ses images, mais aussi aux autres et au monde en général. Les croisements entre le sujet du cinéma et le sujet des sciences du psychisme s'effectuent autour de quatre paradigmes selon moi définitoires de la subjectivité autour de 1900 et structurant l'ensemble de cette recherche : la fatigue, le choc, l'hallucination et l'hypnose. En parcourant les sources, on s'aperçoit en effet qu'elles envisagent le corps humain tantôt comme une machine (un corps thermodynamique et électrophysiologique), tantôt comme hystérique ou neurasthénique (un corps traumatique et dysfonctionnel), tantôt comme rêveur (un corps producteur d'images et de sons perçus sur un mode hallucinatoire), tantôt comme hypermnésique (un corps de « clichés-souvenirs » emmagasinés à l'infini), tantôt comme hypnotisé (un corps suggestionné et contagieux). Tous ces corps, au final, ne forment qu'un seul corps générique, c'est-à-dire construisent et qualifient le corps nerveux des sciences du psychisme qui se manifeste sous différentes facettes en fonction des pathologies et des situations. À la fois unique et multiple, ce corps nerveux subsume le corpsmachine, le corps traumatisé, le corps halluciné et le corps hypnotisé qui font l'objet d'analyse détaillées dans les différentes parties de la thèse. Ces quatre grands « corps » retenus comme autant de déclinaisons possibles du corps nerveux sont directement mis en rapport avec quatre concepts : la fatigue, le choc, l'hallucination et l'hypnose - ce choix s'imposant face au constat de leur récurrence suite au dépouillement de nombreuses sources. J'ai tenté, au cours de ce travail, de défendre plusieurs hypothèses (ou séries d'hypothèses) relatives à l'avènement du spectateur cinématographique autour de 1900. Corrélées les unes aux autres, elles gagnent à être comprises ensemble. 1) Les sciences du psychisme et les discours sur les spectacles et dispositifs audiovisuels contribuent, dans leurs échanges, à la construction du sujet moderne, un sujet né de la révolution industrielle et s'épanouissant grâce à la culture de masse. La culture de masse met en scène des corps nerveux (automatiques, traumatisés, hallucinés et hypnotisés) dont la démultiplication sous différentes formes et en différents lieux fait émerger un nouveau modèle de subjectivité. Si le cinéma constitue un laboratoire expérimental du corps nerveux, il participe également à la transformation du corps nerveux en sujet nerveux, c'est-à-dire en un sujet moderne jouissant d'un nervosisme mué en modèle culturel. 2) Le cinématographe devient autour de 1900 un dispositif modélisateur pour les sciences du psychisme qui conceptualisent le fonctionnement de l'appareil psychique sous les espèces d'une machine projetant des sons et des images. En tant qu'opérateur de pensée, le cinéma offre une pluralité de modèles épistémologiques possibles, suivant que l'on s'intéresse à son fonctionnement général, ses détails techniques, ses effets sur les spectateurs, sa dimension spectaculaire et populaire. Par conséquent, le cinéma peut étayer une variété d'objets dans le champ des sciences médicales : le corps, l'esprit, la pensée, l'imagination, le rêve, l'hallucination, l'hypnose, la psychose ; mais aussi le corps individuel ou social, qu'ils soient sains ou malades. C'est sur cette base, j'en viens à penser que le spectateur de cinéma sert de modèle au sujet nerveux des sciences médicales. 3) Le rôle modélisateur du cinéma provoque en effet des modifications dans la manière de théoriser le corps nerveux puisqu'il fait transiter le corps nerveux de la psychopathologie vers le sujet nerveux de la culture spectaculaire moderne. Le spectateur du cinéma des premiers temps apparaît comme le prototype du sujet sidéré par le spectacle du monde moderne, prenant plaisir à être surstimulé et se prêtant volontiers au jeu de l'illusion de réalité. Actualisant un modèle de spectatorialité ambivalent, balançant entre hystérie et hypnose, le spectateur cinématographique intègre les codes de la maladie nerveuse pour leur donner une nouvelle dimension (esthétique, artistique) sur la scène sociale. 4) Les trois premières séries d'hypothèses ne peuvent être validées que si l'on examine comment les discours sur le cinéma pré-institutionnel se sont appropriés la culture du corps nerveux, de sorte à façonner un modèle de spectatorialité étayé sur les valeurs féminines d'impressionnabilité, d'excitabilité et de sentimentalité (des valeurs culturellement construites). Partant, j'ai voulu montrer que si durant la première phase de son histoire, le spectacle cinématographique fait l'objet d'une hystéricisation de la part des discours qui l'annexent à la sphère féminine de la culture de masse, dans sa phase d'institutionnalisation, on assiste à un processus de masculinisation du modèle spectatoriel (mais également, des lieux d'exibition, du mode de production, du mode de représentation, etc.).

Identification of the Best Practices for Design, Construction, and Repair of Bridge Approches, 2005

Bridge approach settlement and the formation of the bump is a common problem in Iowa that draws upon considerable resources for maintenance and creates a negative perception in the minds of transportation users. This research study was undertaken to investigate bridge approach problems and develop new concepts for design, construction, and maintenance that will reduce this costly problem. As a result of the research described in this report, the following changes are suggested for implementation on a pilot test basis: • Use porous backfill behind the abutment and/or geocomposite drainage systems to improve drainage capacity and reduce erosion around the abutment. • On a pilot basis, connect the approach slab to the bridge abutment. Change the expansion joint at the bridge to a construction joint of 2 inch. Use a more effective joint sealing system at the CF joint. Change the abutment wall rebar from #5 to #7 for non-integral abutments. • For bridges with soft foundation or embankment soils, implement practices of better compaction, preloading, ground improvement, soil removal and replacement, or soil reinforcement that reduce time-dependent post construction settlements.

Developing an Effective Construction Training Program for Hispanic Supervisors and Craft Workers, January 2004

Hispanics make up a growing percentage of the craft workers entering the construction industry, and this has created several challenges for American construction companies. This study addresses the situation by investigating training needs for Hispanic construction craft workers and developing a training program for them within the industry. In order to evaluate current craft workers’ conditions within the construction industry, Iowa State University researchers conducted a survey, with 98 Hispanic craft workers as respondents from 10 construction companies, to determine current working conditions. The results confirm that the language barrier is an obstacle for both the Hispanic workers and the English-speaking employees involved in construction projects. As a part of this research, two training courses were designed to help both American construction companies and their Hispanic labor force to overcome the barriers that keep them from succeeding safely and productively. A training course titled English as a Second Language Survival Course was developed to facilitate basic communication between Hispanic workers and their American supervisors using construction-focused terminology. This course was delivered once as a trial run for a two-hour duration and twice for a full-length duration of eight hours. Important feedback was obtained from participants as part of the evaluations of the course. “How much of the course contents will be useful in your working environment” was asked; 40% of workers said “all of it” and 60% said “most of it.” Another question was “Was it worth taking the time to attend the course?” to which 94% answered “definitely” and 6% answered “yes.” A second training course titled Stepping Up to Supervisor Course for Hispanic Construction Workers was also developed to provide an effective tool to help companies promote those Hispanic craft workers whose willingness and skills meet the requirements to advance to a supervisory position in an American construction company. This course will be offered in the spring of 2004.

Concrete Paving site Preparation and Construction, November 2004

Proper storage practices are critical to protect materials from intermingling, contamination, or degradation, and to maintain consistent aggregate gradation throughout a project. Concrete Paving Workforce Reference no.2

Identification of the Best Practices for Design, Construction, and Repair of Bridge Approaches, January 2005

Bridge approach settlement and the formation of the bump is a common problem in Iowa that draws upon considerable resources for maintenance and creates a negative perception in the minds of transportation users. This research study was undertaken to investigate bridge approach problems and develop new concepts for design, construction, and maintenance that will reduce this costly problem. As a result of the research described in this report, the following changes are suggested for implementation on a pilot test basis: • Use porous backfill behind the abutment and/or geocomposite drainage systems to improve drainage capacity and reduce erosion around the abutment. • On a pilot basis, connect the approach slab to the bridge abutment. Change the expansion joint at the bridge to a construction joint of 2 inch. Use a more effective joint sealing system at the CF joint. Change the abutment wall rebar from #5 to #7 for non-integral abutments. • For bridges with soft foundation or embankment soils, implement practices of better compaction, preloading, ground improvement, soil removal and replacement, or soil reinforcement that reduce time-dependent post construction settlements.

Concrete Paving Notes Construction No.1, 2005

This booklet will help developers, consultants, and engineers planning concrete pavement construction projects, superintendents and supervisors who want a basic training aid and reference, and crew members new to the concrete paving industry. It provides a general description of current concrete pavement construction practices, from establishing preconstruction control mechanisms to sealing joints. It also provides a quick troubleshooting reference.

Material and Construction Optimization for Prevention of Premature Pavement Distress in PCC Pavements, September 2004

The chemistry of today’s concrete mixture designs is complicated by many variables, including multiple sources of aggregate and cements and a plethora of sometimes incompatible mineral and chemical admixtures. Concrete paving has undergone significant changes in recent years as new materials have been introduced into concrete mixtures. Supplementary cementitious materials such as fly ash and ground granulated blast furnace slag are now regularly used. In addition, many new admixtures that were not even available a few years ago now have widespread usage. Adding to the complexity are construction variables such as weather, mix delivery times, finishing practices, and pavement opening schedules. Mixture materials, mix design, and pavement construction are not isolated steps in the concrete paving process. Each affects and is affected by the other in ways that determine overall pavement quality and long-term performance. Equipment and procedures commonly used to test concrete materials and concrete pavements have not changed in decades, leaving serious gaps in our ability to understand and control the factors that determine concrete durability. The concrete paving community needs tests that will adequately characterize the materials, predict interactions, and monitor the properties of the concrete.

Sex differences: From mental rotation to object location memory, an ERP study

Sex differences in cognition have been largely investigated. The most consistent sex differences favoring females are observed in object location memory involving the left hemisphere whereas the most consistent sex differences favoring males are observed in tasks that require mental rotation involving the right hemisphere. Here we used a task involving these two abilities to see the impact of mental rotation on object location memory. To that end we used a combination of behavioral and event-related potential (ERP) electroencephalography (EEG) measures.A computer screen displayed a square frame of 4 pairs of images (a "teddy" bear, a shoe, an umbrella and a lamp) randomly arranged around a central fixation cross. After a 10-second interval for memorization, images disappeared and were replaced by a test frame with no image but a random pair of two locations marked in black. In addition, this test frame was randomly displayed either in the original orientation (0° rotation) or in the rotated one (90° clockwise - CW - or 90° counterclockwise - CCW). Preceding the test frame, an arrow indicating the presence or the absence of rotation of the frame was displayed on the screen. The task of the participants (15 females and 15 males) was to determine if two marked locations corresponded or not to a pair of identical images. Each response was followed by feedback.Findings showed no significant sex differences in the performance of the original orientation. In comparison with this position, the rotation of the frame produced an equal decrease of male and female performance. In addition, this decrease was significantly higher when the rotation of the frame was in a CCW direction. We further assessed the ERP when the arrow indicated the direction of rotation as stimulus-onset, during four time windows representing major components C1, P1, N1 and N2. Although no sex differences were observed in performance, brain activities differed according to sex. Enhanced amplitudes were found for the CCW compared to CW rotation over the right posterior areas for the P1, N1 and N2 components for men as well as for women. Major topographical differences related to sex were measured for the CW rotation condition as marked lateralized amplitude: left-hemisphere amplitude larger than right one was measured during P1 time range for men. These similar patterns prolonged from P1 to N1 for women. Early distinctions were found in interaction with sex between CCW and CW waveform amplitudes, expressing over anterior electrode sites during C1 time range (0-50 ms post-stimulus).In conclusion (i) women do not outperform men in object location memory in this study (absence of rotation condition); (ii) mental rotation, in particular the direction of rotation, influences performance on object location memory; (iii) CCW rotation is associated with activity in the right parietal hemisphere whereas the CW rotation involves the left parietal hemisphere; (iv) this last effect is less pronounced in males, which could explain why greater involvement of right parietal areas in men and of bilateral posterior areas in women is generally reported in mental rotation tasks; and (v) the early distinctions between both directions of rotation located over anterior sites could be related to sex differences in their respective involvement of control mechanisms.

La quête du consentement éclairé en médecine comme construction sociale [The application of informed consent in medicine as social construction].

The aim of this article is to propose an anthropological point of view about informed consent in medicine. This quest for legitimacy should be read as a relational and social construction. In the heart of clinical complexity we find on one side various techniques employed by the medical community to validate research and to obtain the consent of patients. On the other side patients offer plural and subjective answers due to the doctor patient hierarchical and long relationship. Between constraints and freedoms, informed consent brings to light social relation.