Etude d'architectures d'imageurs exploitant la complémentarité de l'acquisition compressive et événementielle

par Wissam Benjilali

Projet de thèse en Nano electronique et nano technologies

Sous la direction de Gilles Sicard.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS) , en partenariat avec CEA/LETI (laboratoire) depuis le 03-10-2016 .


  • Résumé

    Les nouvelles technologies en rupture de l'acquisition compressive et événementielle présentent un intérêt majeur dans le cadre applicatif des capteurs intelligents basse consommation. L'objectif consistera tout d'abord à définir les techniques permettant d'exploiter au mieux les caractéristiques de ces deux modalités de manière simultanée puis à concevoir une architecture d'imageur embarquant une solution pertinente pour une application donnée. Dans un contexte où les réseaux de capteurs et l'internet des objets communicants tendent à se développer très rapidement, l'enjeu majeur réside dans la façon de traiter les informations. Dans ces systèmes embarqués, les ressources disponibles sont fortement contraintes et la consommation doit être minime. La consommation des capteurs est principalement liée à la quantité de données ; à cause des traitements exécutés mais aussi du débit nécessaire pour les communications. Concernant les imageurs, de nouvelles méthodes d'acquisition étendent les techniques traditionnelles de traitement de données. Les technologies basées sur l'acquisition compressive et/ou évènementielle semblent particulièrement prometteuses. Fort d'expériences au sein du laboratoire au sujet de ces thématiques, cette thèse permettra d'évaluer l'intérêt de combiner ces deux approches afin d'exploiter au mieux leurs avantages respectifs. L'acquisition compressive permet de déporter les traitements à une station de base tandis que l'acquisition événementielle permet de tirer profit du caractère signal-dépendant des données extraites. Il s'agira donc d'identifier les algorithmes, les briques analogiques et les architectures fonctionnelles à mettre en œuvre ; l'objectif final étant la conception et la mise en œuvre d'un capteur d'image.

  • Titre traduit

    Exploring image sensor design taking advantage on recent advances on compressive sensing and event based representations


  • Résumé

    In the field of smart low-power sensors, emerging breakthrough technologies named the compressive sensing and the event-based acquisition are of major interest. First, the objective will be to define proper techniques to take advantage of both methods simultaneously. Then, based on an identified application, the goal will be to design an image sensor architecture embedding a relevant solution to address pointed out issues. In a context where the deployment of sensor networks and the Internet of Things (IoT) tend to grow very quickly, the major challenges lie in information and signal processing. In embedded systems, available resources are highly constrained and power consumption must be carefully optimized. Sensor power consumption is mainly due to the amount of processed data and to the required data rate for communications. Regarding imaging systems, new acquisition methods emerge extending the traditional techniques employed for signal processing. These technologies, namely the compressive sensing and the event-based representation show very promising results. Thanks to a solid background in the laboratory about these fields of research, this thesis will evaluate the interest of combining these two approaches in order to take advantage of both. The compressive sensing allows to deport major processing loads to a base station while the event-based representation allows to exploit the signal-dependent nature of the extracted information. Therefore, this will aim to identify appropriate algorithms, analog architectures and implementation. The final goal is the design and testing of an image sensor embedding selected processing.