Modelling the dynamics of contextual motion integration in the primate

Dans cette these, nous etudions l’integration du mouvement chez le primate. En se basant sur les connaissances actuelles concernant l’anatomie et les fonctions de deux aires corticales impliquees dans le mouvement, VI et MT, nous expliquons un certains nombre de reponses perceptuelles et oculo-motrices rapportees dans la litterature. Tout d’abord, nous construisons un modele recurrent d’integration du mouvement se basant sur un nombre minimal d’hypotheses concernant les interactions corticales. En proposant un simple mecanisme de « lecture », nous sommes capables de reproduire non seulement la perception, mais aussi les dynamiques oculaires de poursuite sur des stimuli de type ligne ou grille. De la, en se basant sur des etudes physiologiques concernant les champs recepteurs, nous construisons un deuxieme modele dynamique dans lequel l’information concernant le mouvement est dirigee par un signal de forme. Pour cela, nous postulons que le cortex visuel utilise la regularite de la luminance pour diriger la diffusion du mouvement. Un tel mecanisme elementaire de diffusion permet de resoudre des problemes contextuels, dans lesquels les jonctions extrinseques doivent etre ignorees, sans avoir besoin d’utiliser des mecanismes plus complexes tels que les detecteurs de jonctions ou le calcul de profondeur. Enfin, nous reformulons le modele initial dans le cadre du formalisme des champs neuronaux afin d’analyser mathematiquement ses proprietes. Nous incorporons la retroaction multiplicative dans le formalisme et prouvons l’existence et l’unicite de la solution. Afin de generaliser les comparaisons aux performances du systeme visuel, nous proposons une nouvelle methodologie d’evaluation basee sur les performances du systeme visuel humain, accompagnee d’une serie de videos issues de la litterature biologique et psychophysique. En effet, une methodologie d’evaluation adaptee nous semble essentielle afin de continuer les progres en modelisation des mecanismes neuraux impliques dans le traitement du mouvement. Pour conclure, nous analysons les performances de notre modele d’integration du mouvement en l’appliquant a des problemes classiques et recents issus de la vision par ordinateur. En depit de son objectif initial, notre modele est capable de donner des resultats comparables aux recentes approches proposees en vision par ordinateur au niveau de l’estimation de mouvement.