De la biologie au silicium : une retine bio-inspiree analogique pour un capteur de vision intelligent adaptatif

par Gilles Sicard

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Gérard Bouvier.

Soutenue en 1999

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Dans les systemes de traitement d'images, le capteur de vision est un composant de phototransduction dont le role est de convertir un signal lumineux en un signal electrique. L'evolution des technologies micro-electroniques permet actuellement d'integrer un ensemble de transistors autour de l'element photosensible. Ceci est le fondement architectural du capteur de vision intelligent qui associe phototransduction et traitement d'images dans le plan focal. Ce circuit est compose d'une matrice de cellules de traitement photosensibles ou pixels, interconnectes entre proches voisins, qui forment un reseau qui effectue des taches de vision precoce, dites aussi de bas-niveau. Notre reseau est inspire d'un modele electrique analogique de la retine des vertebres. Celui-ci est un filtre spatiotemporel analogue a celui releve en biologie. Il effectue une extraction de contours et une detection des objets en mouvement. Le pixel integre un systeme bio-inspire d'adaptation aux conditions lumineuses. En fonction de la luminosite moyenne, il optimise la phototransduction et adapte la fonction de transfert du filtre. Il en resulte une sensibilite aux contrastes amelioree et une robustesse au bruit accrue dans des conditions de faibles luminosites. Une matrice de 64 64 pixels a ete concue en technologie cmos 0. 5um. Ce capteur de vision analogique de 70mm#2 permet, en temps reel, une extraction de contours efficace et une detection de mouvement sur une large gamme de vitesse. Un circuit de test a permis de montrer l'apport de l'adaptation aux conditions lumineuses. Ces capteurs de vision, utilises dans une camera, montrent l'interet et l'efficacite de leur filtrage. Les interfaces de la matrice ont ete concus de maniere a faciliter l'emploi de ces circuits dans des systemes de vision artificielle. Cela permettra de mettre en evidence les avantages lies a leur utilisation dans des applications de teledetection, de reconnaissance de formes, de visiophonie, de conduite de robot


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  • Détails : 1 vol. (100 p.)
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