A Future for Integrated Diagnostic Helping

International audienceMedical systems used for exploration or diagnostic helping impose high applicative constraints such as real time image acquisition and displaying. A large part of computing requirement of these systems is devoted to image processing. This chapter provides clues to transfer consumers computing architecture approaches to the benefit of medical applications. The goal is to obtain fully integrated devices from diagnostic helping to autonomous lab on chip while taking into account medical domain specific constraints.This expertise is structured as follows: the first part analyzes vision based medical applications in order to extract essentials processing blocks and to show the similarities between consumer’s and medical vision based applications. The second part is devoted to the determination of elementary operators which are mostly needed in both domains. Computing capacities that are required by these operators and applications are compared to the state-of-the-art architectures in order to define an efficient algorithm-architecture adequation. Finally this part demonstrates that it's possible to use highly constrained computing architectures designed for consumers handled devices in application to medical domain. This is based on the example of a high definition (HD) video processing architecture designed to be integrated into smart phone or highly embedded components. This expertise paves the way for the industrialisation of intergraded autonomous diagnostichelping devices, by showing the feasibility of such systems. Their future use would also free the medical staff from many logistical constraints due the deployment of today’s cumbersome systems

Vers une architecture électronique unifiée et zéro temps mort pour l'instrumentation nucléaire

International audienceDans l'instrumentation nucléaire, et d'autres domaines tels que les applications de la physique des particules, l'analyse de signaux médicaux (Tomographie par Émission de Positons (TEP), Électro-EncéphaloGraphie (EEG)) ou la détection de signaux radar, le signal mesuré est composé d'impulsions dont la date d'arrivée est aléatoire, et dont l'amplitude et la durée sont non déterministes. La grande variété d'applications nécessite de disposer d'une architecture flexible pouvant être aisément reprogrammée. De plus, l'exigence de mesures en temps réel impose de disposer d'une grande capacité de calcul et de bande passante pour la mise en forme et l'extraction des caractéristiques des impulsions. Enfin, ces architectures doivent être capables de passer à l'échelle pour supporter des applications nécessitant parfois un très grand nombre de voies de mesure. Cet article décrit l'approche utilisée pour définir les éléments architecturaux répondant à ces contraintes. Elle est basée sur l'étude de l'état de l'art du domaine de l'instrumentation nucléaire allant des caractéristiques des détecteurs jusqu'à une analyse applicative en passant par l'électronique de traitement numérique. Notre proposition architecturale s'appuie sur le partage de ressources et est basée sur la séparation des impulsions du reste du signal en entrée de chaîne. La capacité de passage à l'échelle du modèle est vérifiée par simulation dont les résultats sont présentés dans cet article

Extensions matérielles pour processeurs embarqués de traitement d'images.

12pLe marché des imageurs embarqués est entré dans une ère nouvelle avec l'avènement des téléphones portables munis d'appareils photographiques et de caméras. Il est attendu qu'à l'horizon 2009, leur nombre dépassera celui de l'ensemble des appareils photos vendus depuis l'invention de la photographie, et ce qu'ils soient numériques ou non. Le marché des imageurs électroniques embarqués est donc un secteur porteur, notamment au travers de la téléphonie et de la visiophonie mobile. Les applications ne sont plus limitées à la simple photographie ou la transmission de vidéo ; les lecteurs de codes matrices, la reconnaissance de visages, la biométrie, ou la vision 3D sont des exemples parmi les très nombreuses applications émergentes. L'implémentation de ces applications au sein de dispositifs mobiles requiert une grande flexibilité des composants que les IP dédiées largement utilisées jusqu'alors ne permettent pas. C'est pourquoi des solutions basées sur de processeurs programmables s'avèrent indispensables. Nous proposons dans ce papier des extensions destinées à améliorer les performances des processeurs dédiés au traitement d'image, nous démontrons que ces extensions apportent des améliorations de 60% sur l'ensemble de la chaîne d'acquisition et d'amélioration d'images utilisées derrière le capteur vidéo, ce qui indique le potentiel de ce type d'unité de calcul pour le support des applications à venir

eISP, une architecture de calcul programmable pour l'amélioration d'images sur téléphone portable.

4 pagesToday's smart phones, with their embedded high-resolution video sensors, require computing capacities that are too high to easily meet stringent silicon area and power consumption requirements (some one and a half square millimeters and half a watt) especially when programmable components are used. To develop such capacities, integrators still rely on dedicated low resolution video processing components, whose drawback is low flexibility. With this in mind, our paper presents eISP {--} a new, fully programmable Embedded Image Signal Processor architecture, now validated in {TSMC~65nm} technology to achieve a capacity of {16.8~GOPs} at {233~MHz}, for {1.5~mm$^2$} of silicon area and a power consumption of {250~mW}. Its resulting efficiency ({67~MOPs/mW}), has made eISP the leading programmable architecture for signal processing, especially for {HD~1080p} video processing on embedded devices such as smart phone

Ordonnancement, assignation et transformations dynamiques de graphe simultanés pour projeter efficacement des applications sur CGRAs

National audiencePorter une application sur une architecture reconfigurable à gros grain est une tâche complexe qui reste encore souvent réalisée entièrement ou partiellement manuellement. Cet article présente un flot original de synthèse automatisé basé sur des étapes d'ordonnancement et d'assignation simultanées. L'approche proposée parcourt en sens inverse les noeuds du modèle formel extrait à partir du code de l'application compilé pour le transformer dynamiquement uniquement si nécessaire. Les résultats des expériences montrent que l'approche proposée permet une meilleure exploration de l'espace de solution et obtient la meilleure latence dans 90% des cas

eISP: a Programmable Processing Architecture for Smart Phone Image Enhancement

4 pagesToday's smart phones, with their embedded high-resolution video sensors, require computing capacities that are too high to easily meet stringent silicon area and power consumption requirements (some one and a half square millimeters and half a watt) especially when programmable components are used. To develop such capacities, integrators still rely on dedicated low resolution video processing components, whose drawback is low flexibility. With this in mind, our paper presents eISP {--} a new, fully programmable Embedded Image Signal Processor architecture, now validated in {TSMC 65nm} technology to achieve a capacity of {16.8 GOPs} at {233 MHz}, for {1.5 mm$^2$} of silicon area and a power consumption of {250 mW}. Its resulting efficiency ({67 MOPs/mW}), has made eISP the leading programmable architecture for signal processing, especially for {HD 1080p} video processing on embedded devices such as smart phone

The Changing Landscape for Stroke\ua0Prevention in AF: Findings From the GLORIA-AF Registry Phase 2

Background GLORIA-AF (Global Registry on Long-Term Oral Antithrombotic Treatment in Patients with Atrial Fibrillation) is a prospective, global registry program describing antithrombotic treatment patterns in patients with newly diagnosed nonvalvular atrial fibrillation at risk of stroke. Phase 2 began when dabigatran, the first non\u2013vitamin K antagonist oral anticoagulant (NOAC), became available. Objectives This study sought to describe phase 2 baseline data and compare these with the pre-NOAC era collected during phase 1. Methods During phase 2, 15,641 consenting patients were enrolled (November 2011 to December 2014); 15,092 were eligible. This pre-specified cross-sectional analysis describes eligible patients\u2019 baseline characteristics. Atrial fibrillation disease characteristics, medical outcomes, and concomitant diseases and medications were collected. Data were analyzed using descriptive statistics. Results Of the total patients, 45.5% were female; median age was 71 (interquartile range: 64, 78) years. Patients were from Europe (47.1%), North America (22.5%), Asia (20.3%), Latin America (6.0%), and the Middle East/Africa (4.0%). Most had high stroke risk (CHA2DS2-VASc [Congestive heart failure, Hypertension, Age  6575 years, Diabetes mellitus, previous Stroke, Vascular disease, Age 65 to 74 years, Sex category] score  652; 86.1%); 13.9% had moderate risk (CHA2DS2-VASc = 1). Overall, 79.9% received oral anticoagulants, of whom 47.6% received NOAC and 32.3% vitamin K antagonists (VKA); 12.1% received antiplatelet agents; 7.8% received no antithrombotic treatment. For comparison, the proportion of phase 1 patients (of N = 1,063 all eligible) prescribed VKA was 32.8%, acetylsalicylic acid 41.7%, and no therapy 20.2%. In Europe in phase 2, treatment with NOAC was more common than VKA (52.3% and 37.8%, respectively); 6.0% of patients received antiplatelet treatment; and 3.8% received no antithrombotic treatment. In North America, 52.1%, 26.2%, and 14.0% of patients received NOAC, VKA, and antiplatelet drugs, respectively; 7.5% received no antithrombotic treatment. NOAC use was less common in Asia (27.7%), where 27.5% of patients received VKA, 25.0% antiplatelet drugs, and 19.8% no antithrombotic treatment. Conclusions The baseline data from GLORIA-AF phase 2 demonstrate that in newly diagnosed nonvalvular atrial fibrillation patients, NOAC have been highly adopted into practice, becoming more frequently prescribed than VKA in Europe and North America. Worldwide, however, a large proportion of patients remain undertreated, particularly in Asia and North America. (Global Registry on Long-Term Oral Antithrombotic Treatment in Patients With Atrial Fibrillation [GLORIA-AF]; NCT01468701

Conception et validation d'un processeur programmable de traitement du signal à faible consommation et à faible empreinte silicium : application à la vidéo HD sur téléphone mobile

192 pagesHigh definition video sensors are more and more integrated in consumer products. The images issued from these sensors need to be digitally processed before being displayed. Today, CMOS sensors are associated to dedicated components, thus maintaining the power consumption to a low level. On the opposite side, the use of dedicated components limits the flexibility of the hardware and prevents the development of platforms able to run newer image processing algorithms. This thesis describes how the design and the im- plementation of the eISP architecture, a programmable architecture which presents a computational efficiency, a silicon area and a power consumption suitable for the processing of 1080p HD images inside of a mobile phone.Les capteurs CMOS sont de plus en plus présents dans les produits de grande consommation comme les téléphones portables. Les images issues de ces capteurs nécessitent divers traitements numériques avant d'être affichées. Aujourd'hui, seuls des composants dédiés sont utilisés pour maintenir un niveau de consom- mation électrique faible. Toutefois leur flexibilité est fortement limitée et elle ne permet pas l'intégration de nouveaux algorithmes de traitement d'image. Ce manuscrit présente la conception et la validation de l'archi- tecture de calcul eISP entièrement programmable et originale capable de supporter la vidéo HD 1080p qui sera intégrée dans les futures générations de téléphones portables