✬ ✫ ✩ ✪ Th` ese Pr´ esent´ ee devant l’Ecole Nationale des Ponts et Chauss´ ees en vue de l’obtention du grade de Docteur par Charles Henri Florin Spatio-temporal segmentation with probabilistic sparse models, contributions and applications soutenue le 4 Mai 2007 Pr´ esident du jury Alain Rahmouni CHU Henri Mondor - Paris XII Rapporteurs Allen Tannenbaum Georgia Tech Jean-Philippe Thiran EPFL Examinateurs Nicholas Ayache INRIA Gilles Fleury Sup´ elec Renaud Keriven CERTIS, ENPC Membre invit´ e Gareth Funka-Lea Siemens Corp. Research Directeurs de th` ese Nikos Paragios Ecole Centrale de Paris James Williams Siemens Medical Solutions Ecole Nationale des Ponts et Chauss´ ees, 77455 Marne la Vallee, France, http://www.enpc.fr/