Claire DUNE

Maître de Conférences

61e section CNU

mail : claire.dune @ univ-tln.fr

linked-in : www.linkedin.com/in/clairedune

 

 

Biographie

Diplômée de l’Ecole Nationale Supérieure de Physique de Strasbourg (Télécom  Physique Strasbourg) en 2005,  j’ai soutenu ma thèse de doctorat en 2009 sur des méthodes de vision actives pour la saisie d’objets en robotique d’assistance, sous la direction d’Eric Marchand et en collaboration avec les équipes du CEA LIST. J’ai ensuite été post-doctorante boursière de la Japan Society for Science dans l’équipe CNRS Joint Robotic Laboratory à l’AIST, Tsukuba Japon, ou j’ai travaillé en collaboration avec Olivier Stasse,  Pierre-Brice Wieber et Eichi Yoshida  sur la commande prédictive pour l’asservissement visuel de la marche d’un robot humanoïde. Depuis 2010, je suis Maître de Conférences à l’Université de Toulon. Entre 2010 et 2014, ma recheche à porté sur un outil d’analyse de la marche basé vision intégré à un déambulateur. En janvier 2015, j’ai intégré le laboratoire COSMER ou ma recherche se concentre sur la vision et commande référencée capteur pour la robotique sous-marine. Je m’interesse à la gestion des ombilicaux des ROV, à la localisation visuelle et aux interactions plongeurs-robots. 

Projets

Gestion de l’ombilical : le concept de la cordée de robot

Le déploiement de Mini-Rov pour explorer la zone côtière depuis un vehicule de surface ou le bord de mer demande de déployer de longs ombilicaux relativement à la taille des engins. Le cable perturbe la commande du ROV et peut se prendre dans l’environnement. Le concept de cordée de robots consiste à ajouter des robots intermédiaires régulièrement répartis sur le cable afin d’aider le robot leader à naviguer librement. 

Vue d’artiste du concept de cordée de robot pour la soirée « la recherche fait son show »©Pierre Straumann

voir la vidéo associée « Ma recherche en 360s » 

 

Se pose alors la question de contrôler les robots pour que les portions de cables ne soient jamais tendues. Nous avons proposé un asservissement visuel de proche en proche afin de conformer la projection de l’ombilical dans l’image de la caméra embarquée à une position désirée. Nous nous sommes penché sur les asservissements visuels d’objets déformables paramètrés de forme « chainette ». C’est l’objet de la thèse de Matheus Laranjeira (2016-2019), dirigée par Vincent Hugel.

La cordée peut etre vue comme un capteur visuel distribué et contraint par les portions d’ombilical qui relient les robots sous marins. A proximité du fond, les informations visuelles retournées par les vues des caméras peuvent permettre d’estimer les positions relatives des robots (SLAM). L’information de la forme du cable peut être utilisée pour contraindre la localisation des engins (T-SLAM). C’est le sujet de la thèse de doctorat de Juliette Drupt (2020-2023). 

La cordée de robot est un essain de robot contraint par des portions de cables de longueur connues. Sa commande peut être envisagée comme la commande d’un système semi actif contraint, sujet à des effets de platooning. Dans le cadre de la thèse de Martin Filliung (2022-2025), nous proposons une modélisation dynamique globale de la cordée de robots et  développons des commandes robustes de ce système soumis à un environnement mus par des courants d’amplitude inconnus. 

Interaction intuitive entre drone et plongeur

En 2015, la société Notiloplus a développé un robot sous marin caméraman nommé ibubble. Ce robot cameraman accompagne les plongeurs loisirs dans leurs plongées d’exploration et film de manière autonome leurs plongées pour qu’ils remontent des souvenirs. Un des plongeurs du groupe a une télécommande ultrason surmontée d’un pinger qui permet au robot de recevoir des consigne et d’estimer la localisation de son pilote.

Afin que le robot puisse communiquer avec plusieurs plongeurs, nous cherchons à développer des modes de communication naturels qui s’inspirent de la communication gestuelle standard entre plongeurs. Nous nous interessons à la reconnaissance de gestes sous marins et en particulier nous souhaitons comprendre quels gestes peuvent être différenciés par les sytèmes de classification de l’état de l’art. Cette étude s’inscrit dans le continuité de mes travaux en biomécanique sur l’analyse de la marche.   

Cette étude est financée par le projet Région PACA DPII, la société Notiloplus et le pôle INPS de l’Université de Toulon. Il implique 4 laboratoires de l’Université de Toulon : IMSIC, CNRS LIS, IAPS et COSMER et soutient la  thèse de doctorat de Bilal Ghader (2020-2023).

 

Localisation d’AUV grand fond 

Cet axe de recherche est une colaboration entre le COSMER et l’équipe PRAO de l’IFREMER de la Seyne-sur-Mer.

Dans le cadre de la thèse de Clémentin Boittiaux, nous nous sommes interessés au problème de la relocation long terme basé sur des informations visuelles. Dans ce contexte, le site d’intérêt a déjà été visité plusieurs fois et nous avons une bibliothèque d’images disponible. Lors d’une nouvelle visite, on cherche à affiner la position de l’engin obtenue par les données des instruments de navigation en utilisant les caméras embarquées. La question principale de cette étude étaient de savoir ce que les techniques de deep learning pouvaient apporter dans cette tâche et en particulier sur la reconnaissance d’information visuelles bas niveau entre deux vues espacées de plusieurs mois ou années avec des changements visuels significatifs : modification de la couleur des espéces accrochés, sédimentation, croissance ou bris de structures rocheuses, etc. Par rapport aux approches dans l’air, deux difficultés principales sont apparues : le faible nombre de données disponible pour entraîner les réseaux de neurones et les modifications photométriques dues au parcours des rayons lumineux dans la colonnes d’eau. Clémentin à proposé dans sa thèse une contribution sur l’inversion du modèle d’eau en utilisant les images acquises lors des précédentes visites. Il a également étudié un algorithme de localisation end-to-end en proposant une nouvelle fonction de cout et a étudié les performances des chaines de traitement aériennes. 

Jusqu’à maintenant, les premières visites d’un site étaient contrôlées à distance par un pilote. Dans sa thèse de Louis Jouclas va travailler sur des méthodes d’exploration automatiques sans pilote basées sur des informations sonar et visuelles. Il s’agit de développer des méthodes de plannification du parcours d’un AUV avec des critères d’optimisation photogrammétrique des algorithmes de localisation visuelle. 

Encadrements de Doctorants

  • Louis JOUCLAS, 2023-2026 (co-encadrement 25%, sous la direction de Vincent HUGEL, co-direction Vincent CREUZE, CNRS LIRMM Montpellier, co-encadrement Maxime FERERRA, IFREMER)
  • Martin FILLIUNG, 2022-2025 (co-encadrement 50%, sous la direction de Nicolas BOIZOT, CNRS LIS Toulon)
  • Bilal GHADER, 2020-2023, (co-encadrement 35%, sous la direction de Vincent HUGEL, co-direction Eric Watelain, IAPS Université de Toulon, co-encadrement Jérémy Nicola Notilo Plus)
  • Clémentin BOITTIAUX, 2020-2023, (co-encadrement 25%, sous la direction de Vincent HUGEL, co-encadrement Aurélien Arnaubec, IFREMER et Ricard Marxer, CNRS LIS Université de Toulon)
  • Juliette DRUPT, 2020-2023, (co-encadrement 40%, sous la direction de Vincent HUGEL, co-encadrement Andrew Comport, CNRS I3S, Sophia Antipolis)
  • Matheus LARANJEIRA-MOREIRA, 2016-2019 (co-encadrement 60%, sous la direction de Vincent HUGEL)

 

Encadrements de Master

  • 2024 Abdellah Ajana, M2 EMARO Ecole centrale Nantes, « Intégration d’un oculus sur un robot BlueRov et asservissement de distance le long d’un tombant », co-encadrement (30%) avec Louis JOUCLAS.
  • 2023 Lorenzo Monti, M2 EEA Montpellier, Parcours Robotique , « Etude biomécanique de la modification des gestes du plongeur au changement de milieu air-eau », co-encadrement (30%) avec Bilal GHADER, projet DPII, COSMER, 
  • 2023 Mathis Morales, M2 Perception Artificielle et Robotique, EUPI, UCA, SIGMA, ISIMA, Polytech Clermont, « Détection 2d du squelette d’un plongeur dans des images RGB à partir de réseaux deep pré-entrâinés. », co-encadrement (30%) avec Bilal GHADER, projet DPII, COSMER,
  • 2022 Ahmed Elsayed, M1 Erasmus Mundus MIR, Université de Toulon, « Evaluation d’algorithme de slam monoculaires sur des données en bassin », co-encadrement (30%) avec Maxime Ferrera, IFREMER  et Juliette Drupt, COSMER
  • 2022 Abdelrhman Bassiouny, M1 Erasmus Mundus MIR, Université de Toulon, « Evaluation d’algorithme de slam vision-inertielle sur des données en bassin », co-encadrement (30%) avec Maxime Ferrera, IFREMER  et Juliette Drupt, COSMER
  • 2022 Matthis Guilleray, M1 ESIREM, Université de Bourgogne, « Reconstruction 3D du squelette d’un plongeur à partir d’IMU », co-encadrement (70%) avec Bilal GHADER, projet DPII, COSMER,
  • 2020 Cyrille GOMEZ, M2 ISC-ROC, UFR sciences, Université de Toulon « Localisation basé vision et asservissement visuel pour le docking autonome », , co-encadrement (50%) avec Aurélien ARNAUBEC, IFREMER La Seyne-sur-Mer, équipe PRAO,
  • 2019 Albane OREDRENNEAU, M2 EEA Montpellier, « Développement d’uneplateforme de validation d’un filtre de Kalman avec des données asynchrones », co-encadrement (25%) avec Nicolas Boizot et Eric Busvelle, LIS CNRS Toulon
  • 2018 Gabriel CALISTRI, M2 ISC-VISTA, Université de Toulon, : « Fusion de données multi-capteurs pourl’inspection de conduites semi-immergées et pour la localisation du véhicule», co-encadrement(50%) avec Audrey MINGHELLI du CNRS LIS et l’entreprise CISCREA 

Publications



39 documents

Articles dans une revue

  • Juliette Drupt, Andrew Comport, Claire Dune, Vincent Hugel. MAM3SLAM: Towards underwater robust multi-agent visual SLAM. Ocean Engineering, 2024, 302, pp.117643. ⟨10.1016/j.oceaneng.2024.117643⟩. ⟨hal-04392461v4⟩
  • Clémentin Boittiaux, Claire Dune, Maxime Ferrera, Aurélien Arnaubec, Ricard Marxer, et al.. Eiffel Tower: A Deep-Sea Underwater Dataset for Long-Term Visual Localization. The International Journal of Robotics Research, 2023, ⟨10.1177/02783649231177322⟩. ⟨hal-04089339⟩
  • Christophe Viel, Juliette Drupt, Claire Dune, Vincent Hugel. ROV localization based on umbilical angle measurement. Ocean Engineering, 2023, 269, pp.113570. ⟨10.1016/j.oceaneng.2022.113570⟩. ⟨hal-04116694⟩
  • Nicolas Gartner, Mathieu Richier, Claire Dune, Vincent Hugel. Hydrodynamic Parameters Estimation Using Varying Forces and Numerical Integration Fitting Method. IEEE Robotics and Automation Letters, 2022, 7 (4), pp.11713-11719. ⟨10.1109/LRA.2022.3205126⟩. ⟨hal-03875312⟩
  • Jihong Zhu, Andrea Cherubini, Claire Dune, David Navarro-Alarcon, Farshid Alambeigi, et al.. Challenges and Outlook in Robotic Manipulation of Deformable Objects. IEEE Robotics and Automation Magazine, 2022, 29 (3), pp.67-77. ⟨10.1109/MRA.2022.3147415⟩. ⟨hal-03483491⟩
  • Jihong Zhu, Claire Dune, Miguel Aranda, Youcef Mezouar, Juan Antonio Corrales, et al.. Editorial: Robotic Handling of Deformable Objects. IEEE Robotics and Automation Letters, 2022, 7 (3), pp.8257-8259. ⟨10.1109/LRA.2022.3185539⟩. ⟨hal-03846762⟩
  • Clémentin Boittiaux, Ricard Marxer, Claire Dune, Aurélien Arnaubec, Vincent Hugel. Homography-Based Loss Function for Camera Pose Regression. IEEE Robotics and Automation Letters, 2022, 7 (3), pp.6242-6249. ⟨10.1109/LRA.2022.3168329⟩. ⟨hal-03654445⟩
  • Matheus Laranjeira, Aurélien Arnaubec, Lorenzo Brignone, Claire Dune, Jan Opderbecke. 3D Perception and Augmented Reality Developments in Underwater Robotics for Ocean Sciences. Current Robotics Reports, 2020, 1 (3), pp.123-130. ⟨10.1007/s43154-020-00014-5⟩. ⟨hal-02980249⟩
  • Matheus Laranjeira, Claire Dune, Vincent Hugel. Catenary-based visual servoing for tether shape control between underwater vehicles. Ocean Engineering, 2020, 200, pp.107018. ⟨10.1016/j.oceaneng.2020.107018⟩. ⟨hal-02477150⟩
  • Mauricio Garcia, Olivier Stasse, Jean-Bernard Hayet, Claire Dune, Claudia Esteves, et al.. Vision-guided motion primitives for humanoid reactive walking: decoupled vs. coupled approaches. The International Journal of Robotics Research, 2014, 34 (4-5), pp.402-419. ⟨10.1177/0278364914550891⟩. ⟨hal-01113499⟩

Communications dans un congrès

  • Martin Filliung, Juliette Drupt, Charly Peraud, Claire Dune, Nicolas Boizot, et al.. An Augmented Catenary Model for Underwater Tethered Robots. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2024), May 2024, Yokohama, Japan. ⟨hal-04459364⟩
  • Bilal Ghader, Claire Dune, Eric Watelain, Vincent Hugel. Skeleton-based Visual Recognition of Diver's Gesture. OCEANS 2023, University of Limerick, Jun 2023, Limerick, France. ⟨hal-04116540⟩
  • Juliette Drupt, Claire Dune, Andrew I. Comport, Vincent Hugel. Qualitative evaluation of state-of-the-art DSO and ORB-SLAM-based monocular visual SLAM algorithms for underwater applications. OCEANS 2023, University of Limerick, Jun 2023, Limerick, France. ⟨hal-04116537⟩
  • Clémentin Boittiaux, Claire Dune, Aurélien Arnaubec, Ricard Marxer, Maxime Ferrera, et al.. Long-term visual localization in deep-sea underwater environment. ORASIS, Thanh Phuong Nguyen, May 2023, Carqueiranne, France. ⟨hal-04108737⟩
  • Juliette Drupt, Claire Dune, Andrew I Comport, Vincent Hugel. Estimation de forme de câble pesant pour la localisation de robots sous-marins encordés : comparaison d'une approche visuelle à une nouvelle approche inertielle. ORASIS, Thanh Phuong Nguyen; Laboratoire LIS, May 2023, Carqueiranne, France. ⟨hal-04108624⟩
  • Bilal Ghader, Claire Dune, Eric Watelain, Vincent Hugel. Divers gesture recognition from upper limb tracking. 19éme colloque ORASIS (journées francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur ), Thanh Phuong Nguyen; Yassine Zniyed; Nadège Thirion-Moreau; Sandra Senisar; Eric Moreau; Thanh Tuan Nguyen, May 2023, Carqueiranne, France. ⟨hal-04108621⟩
  • Juliette Drupt, Claire Dune, Andrew I. Comport, Vincent Hugel. Validity of the catenary model for moving submarine cables with negative buoyancy. 3rd workshop on RObotic MAnipulation of Deformable Objects: challenges in perception, planning and control for Soft Interaction (ROMADO-SI),, Oct 2022, Kyoto, Japan. ⟨hal-03841238⟩
  • Juliette Drupt, Claire Dune, Andrew I. Comport, Sabine Sellier, Vincent Hugel. Inertial-Measurement-Based Catenary Shape Estimation of Underwater Cables for Tethered Robots. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Oct 2022, Kyoto, Japan. ⟨hal-03841236⟩
  • Bilal Ghader, Claire Dune, Eric Watelain, Vincent Hugel. Deep Learning for Underwater Gesture Identification From Airbone Training. ACAPS, Oct 2021, Montpellier, France. ⟨hal-03274321⟩
  • Matheus Laranjeira, Claire Dune, Vincent Hugel. Embedded Visual Detection and Shape Identification of Underwater Umbilical for Vehicle Positioning. OCEANS 2019 - Marseille, Jun 2019, Marseille, France. pp.1-9, ⟨10.1109/OCEANSE.2019.8867548⟩. ⟨hal-02350067⟩
  • Matheus Laranjeira, Claire Dune, Vincent Hugel. Local Vision-Based Tether Control for a Line of Underwater Robots. IEEE IROS 2018, Oct 2018, Madrid, Spain. ⟨hal-04123118⟩
  • Matheus Laranjeira, Claire Dune, Vincent Hugel. Catenary-based visual servoing for tethered robots. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), May 2017, Singapour, France. ⟨hal-01657118⟩
  • Nicolas Cazy, Claire Dune, Pierre-Brice Wieber, Paolo Robuffo Giordano, François Chaumette. Pose Error Correction For Visual Features Prediction. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, IROS'14, Sep 2014, Chicago, United States. pp.791-796, ⟨10.1109/IROS.2014.6942649⟩. ⟨hal-01010772⟩
  • Ting Wang, Claire Dune, Jean-Pierre Merlet, Philippe Gorce, Guillaume Sacco, et al.. A new application of smart walker for quantitative analysis of human walking. The Second Workshop on Assistive Computer Vision and Robotics (ACVR'14), Sep 2014, zuric, Switzerland. ⟨hal-01092987⟩
  • Cyril Joly, Claire Dune, Philippe Gorce, Patrick Rives. Feet and legs tracking using a smart rollator equipped with a Kinect. Workshop on "Assistance and Service Robotics in a Human Environment" in conjonction with IEEE/RSJ Int. Conf. on Int. Rob. and Sys. (IROS), Nov 2013, Tokyo, Japan. ⟨hal-00921273⟩
  • Claire Dune, P Gorce, Jean-Pierre Merlet. Can smart rollators be used for gait monitoring and fall prevention?. IROS 2012 - IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Oct 2012, Vilamoura, Portugal. pp.1-6. ⟨hal-01723818⟩
  • Claire Dune, Andrei Herdt, Eric Marchand, Olivier Stasse, Pierre-Brice Wieber, et al.. Vision based control for Humanoid robots. IROS Workshop on Visual Control of Mobile Robots (ViCoMoR), Sep 2011, San Francisco, USA, United States. pp.19-26. ⟨hal-00639681⟩
  • Claire Dune, Andrei Herdt, Eric Marchand, Olivier Stasse, Pierre-Brice Wieber, et al.. Vision based control for Humanoïd robots. IROS Workshop on Visual Control of Mobile Robots (ViCoMoR), Sep 2011, San Francisco, California,, United States. ⟨hal-04427750⟩
  • Claire Dune, Andrei Herdt, Olivier Stasse, Pierre-Brice Wieber, Kazuhito Yokoi, et al.. Cancelling the sway motion of dynamic walking in visual servoing. IROS 2010 - IEEE-RSJ International Conference on Intelligent Robots & Systems, Oct 2010, Taipei, Taiwan. pp.3175-3180, ⟨10.1109/IROS.2010.5649126⟩. ⟨inria-00567664⟩
  • C. Nadeau, C. Dune. Vers une saisie en un clic : caractérisation d'un objet 3D à partir d'une reconstruction voxellique. Congrès de jeunes chercheurs en vision par ordinateur, ORASIS'09, 2009, Tregastel, France, France. ⟨inria-00436758⟩
  • Caroline Nadeau, C. Dune. Vers une saisie en un seul clic : caractérisation de la forme 3D d'un objet à partir d'informations visuelles. ORASIS'09 - Congrès des jeunes chercheurs en vision par ordinateur, 2009, Trégastel, France, France. ⟨inria-00404646⟩
  • Claire Dune, A. Remazeilles, Eric Marchand, Christophe Leroux. Vision-based grasping of unknown objects to improve disabled people autonomy.. Robotics: Science and Systems Manipulation Workshop: Intelligence in Human Environments., 2008, Zurich, Switzerland, France. ⟨inria-00351863⟩
  • C. Dune, E. Marchand, Christophe Collewet, Cédric Leroux. Active rough shape estimation of unknown objects. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, IROS'08, 2008, Nice, France, France. pp.3622-3627. ⟨inria-00351864⟩
  • Claire Dune, Eric Marchand, Cédric Leroux. One Click Focus with Eye-in-hand/Eye-to-hand Cooperation. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Apr 2007, Roma, Italia, Italy. pp.2471-2476. ⟨inria-00160956⟩
  • C. Dune, Cédric Leroux, E. Marchand. Intuitive human interactive with an arm robot for severely handicapped people - A one click approach.. IEEE Int. Conf. on Rehabilitation Robotics, ICORR'2007, 2007, Noordwijk, Netherlands. pp.582-589. ⟨inria-00350648⟩

Autres publications

  • Jihong Zhu, Claire Dune, Andrea Cherubini, David Navarro-Alarcon. IEEE IROS Workshop on Managing deformation: A step towards higher robot autonomy. 2020. ⟨hal-02980281⟩

Pré-publications, Documents de travail

  • Juliette Drupt, Christophe Viel, Claire Dune, Vincent Hugel. ROV localization using ballasted umbilical equipped with IMUs. 2023. ⟨hal-04350174⟩
  • Christophe Viel, Juliette Drupt, Claire Dune, Vincent Hugel. ROV localization based on umbilical angle measurement. 2022. ⟨hal-03875151v2⟩

Thèses

  • Claire Dune. Localisation et caractérisation d'objets inconnus à partir d'informations visuelles : vers une saisie intuitive pour les personnes en situation de handicap. Robotique [cs.RO]. Université Rennes 1, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00844919⟩

Enseignements

Département IUT Métiers du Multimédia et de l’Internet

Titulaire du département Métiers du  Multimédia et de l’internet de l’IUT de Toulon depuis 2010, j’y enseigne la programmation web et le traitement du signal.

  • Programmation web (php, mysql, javascript),
  • Programmation orientée objet (les concepts de base)
  • Traitement d’images,
  • Traitement du signal (numérisation)
  • Dispositifs interactifs

Responsabilité administrative au département MMI 

  • 2010-2011 Responsable des emplois du temps du département MMI 
  • 2011-2014 Responsable des projets tuteurés au département MMI
  • 2014-2015 Directrice des études de la Licence Professionnell Production et Diffusion Télévisuelle Autonome
  • 2016-2018 Responsable Pédagogique du DUT MMI par Alternance.
  • 2018-2023 CRCT puis mise à disposition à l’IFREMER

Ecole d’ingénieur SEATECH

  • 2016-2018 SEATECH Simulation robotique (Ros, Gazebo)
  • 2017-2018 ISEN Traitement d’images (Matlab, OpenCV)

Ecole Doctorale

  • Initiation à LaTeX pour la rédaction scientifique (cours en ligne)
  • Projets collaboratifs : Suivi de version sous Git 
  • La communication web de l’enseignant chercheur (avec Ludivine Tschaine)
  • Optimisation numérique (avec Francesca CHITTARO)

Responsabilités collectives

GDR Robotique

  • Co-animatrice de l’action transversale Robotique et Education et des actions pour la parité en robotique

Conseil National des Universités

  • Membre élue au Conseil National des Universités, section 61 (2024-2027)

Conseils internes à l’IUT

  • 2014-2018 Membre élue du Conseil de Département Métiers du Multimédia et de l’Internet de l’IUT de Toulon

Conseils centraux de l’Université de Toulon

  • Membre élue de la Commission de la Formation et de la Vie Universitaire de l’Université de Toulon (2015-2019)
  • Membre élue du Conseil Académique de l’Université de Toulon (2015-2019)
  • Membre élue du Conseil Académique Restreint de l’Université de Toulon (2015-2019)
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