Programming methodologies for ADAS applications in parallel heterogeneous architectures

par Djamila Dekkiche

Thèse de doctorat en Traitement du signal et des images

Sous la direction de Alain Mérigot.

Le président du jury était François Verdier.

Le jury était composé de Alain Mérigot, François Verdier, Vincent Frémont, Dominique Houzet, Bastien Vincke, Marc Duranton.

Les rapporteurs étaient Vincent Frémont, Dominique Houzet.

  • Titre traduit

    Méthodologies de programmation d'applications ADAS sur des architectures parallèles et hétérogènes


  • Résumé

    La vision par ordinateur est primordiale pour la compréhension et l’analyse d’une scène routière afin de construire des systèmes d’aide à la conduite (ADAS) plus intelligents. Cependant, l’implémentation de ces systèmes dans un réel environnement automobile et loin d’être simple. En effet, ces applications nécessitent une haute performance de calcul en plus d’une précision algorithmique. Pour répondre à ces exigences, de nouvelles architectures hétérogènes sont apparues. Elles sont composées de plusieurs unités de traitement avec différentes technologies de calcul parallèle: GPU, accélérateurs dédiés, etc. Pour mieux exploiter les performances de ces architectures, différents langages sont nécessaires en fonction du modèle d’exécution parallèle. Dans cette thèse, nous étudions diverses méthodologies de programmation parallèle. Nous utilisons une étude de cas complexe basée sur la stéréo-vision. Nous présentons les caractéristiques et les limites de chaque approche. Nous évaluons ensuite les outils employés principalement en terme de performances de calcul et de difficulté de programmation. Le retour de ce travail de recherche est crucial pour le développement de futurs algorithmes de traitement d’images en adéquation avec les architectures parallèles avec un meilleur compromis entre les performances de calcul, la précision algorithmique et la difficulté de programmation.


  • Résumé

    Computer Vision (CV) is crucial for understanding and analyzing the driving scene to build more intelligent Advanced Driver Assistance Systems (ADAS). However, implementing CV-based ADAS in a real automotive environment is not straightforward. Indeed, CV algorithms combine the challenges of high computing performance and algorithm accuracy. To respond to these requirements, new heterogeneous circuits are developed. They consist of several processing units with different parallel computing technologies as GPU, dedicated accelerators, etc. To better exploit the performances of such architectures, different languages are required depending on the underlying parallel execution model. In this work, we investigate various parallel programming methodologies based on a complex case study of stereo vision. We introduce the relevant features and limitations of each approach. We evaluate the employed programming tools mainly in terms of computation performances and programming productivity. The feedback of this research is crucial for the development of future CV algorithms in adequacy with parallel architectures with a best compromise between computing performance, algorithm accuracy and programming efforts.


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