Reconnaissance d'activités de la vie quotidienne par analyse spatio-temporelle de données LiDAR multipoints

Project Description

Contexte

La reconnaissance automatique des activités de la vie quotidienne (AVQ) constitue un défi majeur pour l'accompagnement des personnes aînées fragiles présentant des troubles neurocognitifs majeurs (TNCM). Ces populations nécessitent une surveillance non-intrusive et une assistance adaptée à leurs capacités cognitives déclinantes. Les approches traditionnelles basées sur des capteurs portables ou des caméras RGB présentent des limitations importantes en termes d'acceptabilité, de respect de la vie privée et d'adaptation aux besoins spécifiques des personnes vivant avec des TNCM.
Ce projet de recherche vise à développer une nouvelle génération d'algorithmes de reconnaissance d'activités exploitant les données tridimensionnelles haute résolution des capteurs LiDAR dans l'environnement contrôlé du laboratoire Domus. L'approche proposée permettra une analyse spatio-temporelle fine des mouvements et comportements des personnes aînées tout en préservant leur dignité et leur autonomie.

Directeur: Pr Hubert Kenfack Ngankam
Codirectrice: Pre Chantal Viscogliosi
Codirecteur: Pr Charles Gouin-Vallerand

Les objectifs de recherche de ce projet sont les suivants :
a) Développer des architectures d'apprentissage profond spécialisées pour le traitement de nuages de points 3D temporels, intégrant des mécanismes d'attention spatio-temporelle pour capturer les dépendances à long terme dans les séquences d'activités.
b) Concevoir des méthodes de fusion multimodale combinant les données géométriques 3D, les variations temporelles d'occupation spatiale et les signatures de mouvement pour améliorer la robustesse de classification des activités complexes.
c) Implémenter des techniques de détection fine et de sensibilité au contexte permettant de distinguer des activités similaires (ex: Préparation de repas vs. Nettoyage de cuisine) en exploitant les relations spatiales entre l'utilisateur et les objets de l'environnement.
d) Développer des protocoles d'évaluation standardisés incluant des métriques de performance contextuelle et des études d'acceptabilité utilisateur pour valider l'efficacité des systèmes proposés.
e) Optimiser les algorithmes pour le déploiement temps réel sur des plateformes embarquées avec contraintes énergétiques et computationnelles.

Partenaires
Centre de recherche sur le vieillissement (CdRV) - Expertise en gérontechnologie et validation des solutions d'assistance pour les TNCM.
CIUSSS de l'Estrie - CHUS - Collaboration clinique et évaluation auprès des personnes aînées fragiles.
Coopérative de solidarité IXIA - Partenaire terrain pour l'implémentation et l'acceptabilité des technologies d'assistance.
Résidences privées pour aînés (RPA) partenaires - Sites de validation et d'évaluation des solutions développées.
Partenaires de recherche :
LIARA (Laboratoire d'Intelligence Ambiante pour la Reconnaissance d'Activités) - Collaboration scientifique et expertise en intelligence ambiante.
CRIUGM (Centre de recherche de l'Institut universitaire de gériatrie de Montréal) - Recherche collaborative en gérontechnologie et neurosciences du vieillissement.

Équipe et environnement
Notre équipe de recherche multidisciplinaire, incluant des étudiants aux cycles supérieurs, des postdoctorants et des professionnels de recherche, bénéficie d'un financement substantiel et des installations uniques à l’UdeS.
Le projet s'intègre dans l'environnement exceptionnel du laboratoire Domus et de son appartement intelligent, offrant un accès privilégié à un habitat entièrement instrumenté pour l'étude des personnes aînées. Cette plateforme unique permet l'observation écologique des activités quotidiennes dans un contexte contrôlé et éthique.
Notre laboratoire Domus est équipé de capteurs LiDAR multi-résolution et d'infrastructures de traitement de données massives spécialement adaptées aux besoins des personnes vivant avec des TNCM. L'équipe collabore étroitement avec les partenaires cliniques et les résidences pour aînés de la région.

Candidature
Nous recherchons activement des candidats motivés pour rejoindre notre équipe. Les profils recherchés incluent une formation en informatique, génie électrique, informatique, mathématiques appliquées ou domaines connexes, avec un intérêt marqué pour l'apprentissage machine et la vision par ordinateur.
Pour manifester votre intérêt, veuillez envoyer votre candidature à : domus@usherbrooke.ca

Funding offered

Yes

Partner(s)

CIUSSS de l'Estrie-CHUS, Centre de recherche sur le vieillissement (CdRV), Coopérative de solidarité IXIA, Résidences privées pour aînés (RPA)

The last update was on 12 June 2025. The University reserves the right to modify its projects without notice.