Etude et réalisation d'une plateforme reconfigurable et modulaire adaptée à la perception multisensorielle

par Keli Li

Thèse de doctorat en Contrôle des systèmes

Sous la direction de Kun-Mean Hou.

Soutenue en 1997

à Compiègne .


  • Résumé

    Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire consistent en une étude pour le concept de la vision active et de la perception multisensorielle, et en la réalisation d'une plate-forme modulaire et reconfigurable adaptée à la perception multisensorielle, ainsi que l'implantation d'un algorithme de détection de mouvement et de poursuite d'objet. Ces travaux se découpent en deux parties. Nous nous intéressons tout d'abord aux problèmes de la vision par ordinateur. Une synthèse bibliographique des principaux développements des systèmes de vision passives et actives, des architectures parallèles et de la vision classique est effectuée au début de ce mémoire, et ce qui permet ensuite de mettre en évidence les problèmes liés au système de vision classique et de proposer un nouveau système de vision, une plate-forme CIT, adaptée à la perception multisensorielle. Les éléments constitutifs de la plate-forme CIT permettent de réaliser facilement une architecture DMIMD et/ou Sial , de s'inspirer de certaines caractéristiques de la vision humaine tout en respectant les contraintes générales du système : faible consommation, faible encombrement, faible coût et modularité. L'architecture du système proposée tant sur le plan théorique que sur le plan pratique répond à la nécessité essentielle d'un système de perception multisensorielle : le traitement de signaux en temps réel. Puis nous abordons l'étude des algorithmes de détection de mouvement et de poursuite d'objet. Dans ce mémoire, nous avons proposé un nouvel algorithme : CAES basé sur la technique de détection d'énergie. Les résultats obtenus jusqu'alors montrent que cet algorithme est assez robuste, rapide et précis pour la tâche de la détection de mouvement et de la poursuite d'un objet. L'implantation de cet algorithme a été faite sur la plate-forme CIT. De plus, cet algorithme a été étudié pour être implanté dans un circuit VLSI monopuce à base de la technologie FPGA et fonctionné à la cadence vidéo.

  • Titre traduit

    Study and realization of a reconfigurable and modular platform adapted to multisensor perception


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The work presented in this thesis consists of the study of the concept of active vision and multi-sensor perception, the realization of a modular reconfigurable platform adapted to the multi-sensor perception, and the implementation of the motion tracking algorithm. This work is also one part of the project “A parallel reconfigurable plat-form dedicated for omni-directional perception”. This work is divided into two parts. Firstly, we have dealt with the CIT plat-form architecture. A survey on the passive & active vision and the parallel architecture is presented in the beginning of the thesis. That allows to discover the problems in the existing computer vision systems for real-time task and to draw up a new vision system based on the concept of multi-sensor perception. To respect the general constraints : low consumption, low congestion, low cost and flexible, the plat-form permits to be inspired from some characteristics of the human vision to overcome the problems existing in the traditional system, to construct easily the DMIMD/SMIMD architectures. Consequently, it is able to carry out the vision tasks in real-time. Secondly, we have developed one application adapted to the CIT plat-form, that is the motion detection and tracking moving objet. In fact the current trend in optical flow research is to stress accuracy under ideal conditions and not to consider computational resource requirements or temporal constraint, which are essential for real-time tasks. As a result, practical applications for optical flow algorithms remain scarce. Algorithms based on the token matching and block matching have been shown to be fast in practice but are in general infeasible due to their severe environment requirement. This thesis has proposed a new algorithm CAES for active camera based on the energy detection algorithm. The experimental results show that it is robust, fast and precise for the motion detection and tracking. The algorithm will be implemented in a mono-chip VLSI by using the FPGA technology, which permits to execute it at video rate.

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Informations

  • Détails : 188 p.
  • Annexes : 168ref.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1997 LI 1077
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