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Le traitement d’Images dans l’embarqué,quelles solutions ? Gildas ALLAIN, ADVANSEE MEITO, Rennes 01 Avril 2010
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3 Plan Les tendances fortes du marché La chaîne du traitement de l’images Les problématiques de l’embarqué Méthodologie de portage d’algorithmes Une optimisation en chiffres Une application: MIPSEE® & LDW Conclusions Avril2010 MEITO, Rennes
Les tendances fortes du marché Utilisation de l’image comme source d’informations Sécurité des personnes et des biens (vidéosurveillance) Automobile, Sécurité routière, analyse et gestion du trafic, Médical, Défense, Loisirs, jeux Vidéo, … Capacités de traitements embarqués dans la téléphonie mobile Nouveaux processeurs avec unités de traitements spécifiques Algorithmie disponible, open-source… Faibles encombrements, consommations réduites Compétition accrue Pérennité automobile (>5ans) MEITO, Rennes 4 Avril 2010
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  • 2. Bureau d’études en électronique embarquée Spécialiste de l’architecture microcontrôleur et DSP Ingénierie de l’architecture système Rédaction des spécifications, développement, fabrication des matériels Prototypage, pré-série, test, certification Expertise traitement d’images & portage d’algorithmes Embarqué, intégration, miniaturisation, consommation, ASIC, FPGA Régie Personnel en mode intra-entreprise Consulting Stratégie technologique, marketing et commerciale (technicaladviser), Formalisation de l’idée en spécifications, Optimisation des coûts, Sûreté de fonctionnement Formation Vulgarisation des concepts électroniques Avril 2010 2 MEITO, Rennes
  • 3. 3 Plan Les tendances fortes du marché La chaîne du traitement de l’images Les problématiques de l’embarqué Méthodologie de portage d’algorithmes Une optimisation en chiffres Une application: MIPSEE® & LDW Conclusions Avril2010 MEITO, Rennes
  • 4. Les tendances fortes du marché Utilisation de l’image comme source d’informations Sécurité des personnes et des biens (vidéosurveillance) Automobile, Sécurité routière, analyse et gestion du trafic, Médical, Défense, Loisirs, jeux Vidéo, … Capacités de traitements embarqués dans la téléphonie mobile Nouveaux processeurs avec unités de traitements spécifiques Algorithmie disponible, open-source… Faibles encombrements, consommations réduites Compétition accrue Pérennité automobile (>5ans) MEITO, Rennes 4 Avril 2010
  • 5. Automotive Electronics 5 Janvier 2010 IREST, Février 2010 10 Mio Euros en 2006 34 Mio Euros en 2013 65.7 Mio caméras vendues en 2011
  • 6. MEITO, Rennes 6 Avril 2010
  • 8. La Chaine du traitement d’images MEITO, Rennes 8 Avril 2010 Caméra PC Acquisition Pré- Traitement Traitement Post- Traitement Restitution Alarme/ Afficheur... Smart Camera
  • 9. Les problématiques de l’embarqué Limitations locales des ressources CPU, Mémoire Complexité des algorithmes Encombrement, Consommation, Intégration, Mix technologique Coûts: DSP virgule fixe: 5$ OMAP (ARM + DSP) = 30$ INTEL Core2 Duo = 150$ DAVINCI double cœur = 217$ Développement logiciels MEITO, Rennes 9 Avril 2010
  • 10. Méthodologie de portage d’algorithmes Les algorithmes sont développés pour des plateformes type PC La méthode: Décomposition en fonctions élémentaires Analyse des goulots d’étranglement Optimisation Répartition matériel/logiciel MEITO, Rennes 10 Avril 2010
  • 11. Méthodologie de portage d’algorithmes Les algorithmes sont développés pour des plateformes type PC La méthode: Décomposition en fonctions élémentaires Analyse des goulots d’étranglement Optimisation Répartition matériel/logiciel MEITO, Rennes 11 Avril 2010
  • 12. Décomposer l’algorithme MEITO, Rennes 12 Avril 2010
  • 13. Méthodologie de portage d’algorithmes Les algorithmes sont développés pour des plateformes type PC La méthode: Décomposition en fonctions élémentaires Analyse des goulots d’étranglement Optimisation Répartition matériel/logiciel MEITO, Rennes 13 Avril 2010
  • 15. Méthodologie de portage d’algorithmes Les algorithmes sont développés pour des plateformes type PC La méthode: Décomposition en fonctions élémentaires Analyse des goulots d’étranglement Optimisation Répartition matériel/logiciel MEITO, Rennes 15 Avril 2010
  • 16. Améliorer son code MEITO, Rennes 16 Avril 2010
  • 17. Optimiser l’utilisation mémoire MEITO, Rennes 17 Avril 2010
  • 18. Méthodologie de portage d’algorithmes Les algorithmes sont développés pour des plateformes type PC La méthode: Décomposition en fonctions élémentaires Analyse des goulots d’étranglement Optimisation Répartition matériel/logiciel MEITO, Rennes 18 Avril 2010
  • 19. Répartir les fonctions Hw/Sw MEITO, Rennes 19 Avril 2010
  • 20. Une optimisation en chiffres Exemple: détection de mouvements Fonction élémentaire: extraction fond-forme Forme = abs(Imagen – Imagen-1) MEITO, Rennes 20 Avril 2010
  • 21. Une application: MIPSEE® & LDW Objectifs: Extraction des paramètres d’interaction Véhicule / Infrastructure routière Position du véhicule Angles de tangage, roulis, lacet Courbure et largeur de la route Etc… MEITO, Rennes 21 Avril 2010
  • 22. Données d’origine: Algo + RTMaps + PC 20fps, QVGA 300Ko de code, 2Mo de mémoire MEITO, Rennes 22 Avril 2010
  • 23. Résultats des optimisations MIPSEE ARM11 @532MHz Interface caméra, co-processeur FPU Résultats: 20fps VGA, charge CPU <30% 75Ko de code, 200Ko de mémoire Consommation 1Watt MEITO, Rennes 23 Avril 2010
  • 24. MEITO, Rennes 24 Avril 2010
  • 25. Conclusions Problématique avérée Solutions : Processeurs génériques avec capacités de traitement d’images, Méthodologie, Outils de « profilage » du code Vision système partitionnement matériel/logiciel Plateformes matérielles Expertise régionale disponible Pôle images et réseaux, Académiques, PME, … MEITO, Rennes 25 Avril 2010
  • 26. MEITO, Rennes 26 Avril 2010

Notes de l'éditeur

  1. Embarqué, intégration, miniaturisation, consommation
  2. Hier: L’acquisition, gros flux de données, le pré-traitement, le traitement, le post-traitement, la restitutionAjourd’hui:L’acquisition, le pré-traitement, le traitement, le post-traitement, faible flux de données, la restitution