Architecture reconfigurable pour l'analyse d'images spectrales

par Linlin Zhang

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Viktor Fischer.

Soutenue en 2009

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    L’objectif de la thèse est de proposer une architecture générique paramétrable sur FPGA pour des applications d’images spectrales. La paramétrisation de l’architecture est basée sur les besoins en calcul et en communication de l’algorithme ciblé. L’architecture générique est conçue à partir de blocs IP (Intellectual Property) préexistants pour certains et d’un ou plusieurs réseaux d’interconnexions entre les blocs. Cette architecture peut donc répondre rapidement aux besoins de la plupart des algorithmes d’analyse d’images par une adaptation minimale des blocs et des interconnexions. Les besoins en communication étant importants pour les applications d’analyse d’images, le travail a porté essentiellement sur la proposition d’architectures de communications performantes et adaptées aux besoins algorithmiques. Ces architectures de communications sont basées sur le concept des architectures NoC (Network on Chip), architectures considérées comme les architectures de communication les plus adaptées actuellement. Le contexte de l’étude se place dans le domaine d’authentification par imagerie spectrale, avec l’utilisation d’algorithmes d’analyse d’images spectrales. A partir de l’application, un ensemble d’architectures NoC paramétrables a été défini. Cet ensemble regroupe les caractéristiques principales et essentielles pour la conception de NoC dédié. Une exploration de l’espace de conception pour les cinq versions de NoC TDM proposées et implantées sur FPGA permet d’identifier au préalable les besoins en ressources et les performances obtenues, afin de définir la meilleure architecture de communication par rapport aux besoins de l’application.

  • Titre traduit

    Reconfigurable architecture for spectral image analysis


  • Résumé

    The aim of this thesis is to propose a parameterized architecture for the spectral image applications implemented in Field-programmable gate array (FPGA). The parameterization of the architecture concerns the choice of data processing algorithms and the communication requirements. The global architecture is constructed by using existing IP (Intellectual Property) blocks with the interconnection between them. The architecture can meet most of the image analysis algorithms’ requirements by a minimum adaptation (modification) of the blocks and the interconnections. The communication requirements are important for the image analysis applications. This work is focused on efficient communication architecture design and its adaptability to the algorithms’ requirements. The proposed communication architectures are based on a Network on Chip (NoC) structure, which is considered as the most adaptable and flexible communication architecture at the moment. The context of the research is focused on the spectral image authentication by using spectral image analysis algorithms. A set of parameterized NoC architectures is proposed and evaluated for this application. These architectures have the main required characteristics dedicated to the image authentication process. A Design Space Exploration (DSE) principle is employed for the implementation of the five versions of Time Division Multiplexing (TDM) NoC on FPGA. It allows to identify the ressources and to estimate the achieved performance, in order to determine the best communication structures which reply to the requirements of the targeted applications

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Informations

  • Détails : 1 vol. (iii-132 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 122-131

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  • Bibliothèque : Université Jean Monnet. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 50881
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