Les capteurs d’images en technologie CMOS se sont fortement développés grâce à l’avènement du multimédia à la fin des années 1990. Leurs caractéristiques optiques, ainsi que leur coût, les ont, en effet, destinés au marché “grand public”.
Ces capteurs intègrent des fonctions analogiques et/ou numériques qui permettent la mise en uvre de traitements au sein du pixel, autour du pixel, pour un groupe de pixels, en bout de colonne. Jusqu’à présent, les traitements intégrés dans le capteur sont de nature linéaire et consistent en général à réaliser des convolutions. Si ces traitements sont incontournables dans une chaîne de vision, ils sont toutefois limités et ne permettent pas à eux seuls de réaliser une application complexe du type reconnaissance d’objets dans une scène naturelle. Pour cela, des traitements non-linéaires associés à des classifieurs haut-niveau permettent de compléter les traitements linéaires en vue de répondre aux contraintes d’une application complexe.
Dans ce contexte, nous montrons que les approches “mathématique-inspirées” et “neuro-inspirées” nécessitent toutes deux l’emploi de traitements non-linéaires basés sur les opérateurs “min” et “max”. De ce fait, nous proposons un modèle architectural permettant d’intégrer dans le plan focal les traitements non-linéaires. Ce modèle est basé sur une topologie de PEs 4-connexes et présente un double avantage par rapport aux solutions classiques. D’une part pour ce qui concerne l’augmentation de la vitesse d’exécution des traitements non linéaires mais aussi pour les aspects de réduction de la consommation qui sont liés aux nombres d’accès aux mémoires externes dans le cas des systèmes numériques.
Le circuit NLIP (Non Linear Image processing) qui a été conçu durant cette thèse comporte 64 x 64 pixels associés à 64 x 64 processeurs analogiques élémentaires. Chaque pixel a une taille de 40 um de côté et présente un facteur de remplissage de 18% ce qui garantit une bonne sensibilité. La fabrication du circuit a été réalisée en technologie CMOS 0.35um et les tests fonctionnels réalisés ont permis de valider le modèle de rétine proposé.
Jury :
Monsieur Antoine DUPRET (Rapporteur, CEA – LETI Campus Minatec – Grenoble)
Monsieur Sarifuddin MADENDA (Rapporteur, Université de Gunadarma, Indonésie)
Monsieur Wilfried UHRING (Examinateur, I-Cube Campus du CNRS – Strasbourg)
Monsieur Eri Prasetyo WIBOWO (Examinateur, Université de Gunadarma, Indonésie)
Monsieur Olivier BROUSSE (Examinateur, GLOBAL SENSING Tehnologies)
Monsieur Michel PAINDAVOINE (Directeur de la thèse, Université de Bourgogne)