Etude Et Realisation D Un Calculateur Temps Reel Embarque Pour La Detection De Petits Objets Dans Des Sequences D Images Multi Echelles
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Etude et réalisation d’un calculateur temps réel embarqué pour la détection de petits objets dans des séquences d’images multi-échelles
Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet de l'Institut Franco-Allemand de Recherches de Saint-Louis (ISL) consistant à équiper des projectiles d'artillerie d'un système d'acquisition et de traitement d'images embarqué. L'étude est consacrée à la détection de cibles en temps réel dans des séquences d'images aériennes avec pour contraintes imposées, la qualité dégradée des images, la taille réduite des cibles et l'altitude de prise de vue variable. Les performances des algorithmes de référence pour la détection rapide de petits objets étant insuffisantes sur nos séquences d'images, un algorithme de détection avancé est développé associant une méthode statistique et un filtrage morphologique. Après une analyse détaillée du comportement du détecteur et la validation de ses performances, une approche adéquation algorithme/architecture est considérée afin de rendre le traitement compatible avec le calcul en temps réel sur un système embarqué. Enfin, la conception d'une architecture spécifique à fort parallélisme permet de réaliser un prototype de calculateur sur un composant programmable.
Conception d'un microsystème d'analyse d'images en temps réel appliqué à la détection des défauts sur des produits manufacturés
La production industrielle nécessite le développement de systèmes d'inspection et de détection de défauts en temps réel. Le travail présenté dans cette thèse concerne des méthodes de contrôle non destructif basées sur les techniques d'acquisition d'images ou de traitement d'images. Dans notre étude sur le traitement d'images nous présentons dans un premier chapitre l'exploitation d'images binaires. Nous montrons que cette étape permet d'obtenir des informations pertinentes, mais insuffisantes pour résoudre notre problème. Après cette étape, nous abordons le même problème mais avec des images sur plusieurs niveaux de gris. Ici l'étude a été orientée vers la segmentation d'images basées sur la détection des contours internes de l'objet, ceux-ci correspondant à des changements brusques de propriétés physiques ou géométriques et formant ainsi des attributs très importants. Dans cette étude nous avons expérimenté une variété d'algorithmes de détection de contours, comme par exemple: l'algorithme de Prewitt, Sobel, Canny, Kirsch, Laplacien; suivie d'une évaluation de performances de ces opérateurs. Les critères de performances sur lesquels nous sommes basés pour aboutir au choix de l'opérateur sont les suivants: temps de calcul résultats obtenus, complexité de la mise en œuvre du circuit correspondant a l'opérateur, mesure de performance proposée par Pratt. Dans le dernier chapitre nous exposons l'architecture de notre microsystème qui sera composée de trois modules: capteur, module de détection de contours, mémoire de compression d'images et de communication avec le calculateur. La conception de ce microsystème ayant abouti sur la réalisation d'un circuit spécialisé ASIC, nous présentant enfin les résultats obtenus sur notre application d'analyse de défauts.
CONTRIBUTION ALGORITHMIQUE A LA CONCEPTION D'UN SYSTEME INTEGRE D'ANALYSE TEMPS-REEL DE SCENES DYNAMIQUES
DEUX PROBLEMES DE L'ANALYSE DE SCENE ONT ETE ETUDIES: LA RECONNAISSANCE AUTOMATIQUE D'OBJETS ET L'ANALYSE TEMPORELLE DES IMAGES FOURNIES PAR LE SENSEUR. EN CE QUI CONCERNE LA RECONNAISSANCE D'OBJETS, L'INTERET A ETE PORTE SUR L'ASPECT "DECISION" DU PROBLEME. POUR LA PARTIE ANALYSE TEMPORELLE LES TRAVAUX ONT ETE CONSACRES A LA CONCEPTION D'UN MODULE DE RECALAGE D'IMAGES