Integrated architectures for computer vision : Automatic synthesis with three examples

Computer aided computer design is an open problem because computers are becoming more and more powerfull, more and more complex and .. smaller. We explain what "automatic (high-level) synthesis of integrated circuits" means . It is now feasible and necessary for computer vision dedicated architectures in particular. Since it requires an optimization within an ill-formalized and ill-defined design space, we describe the experimental method aiming at : 1) proving the existence of a solution for each application case, 2) finding and instanciating the optimization parameters - including the initial state -,3) effectively designing an integrated circuit and 4) redesigning the solutions for more complex architectures to still meet real-time constraints . The method is self-illustrated with three increasingly complex examples all along this paper.La construction automatique d'ordinateur assistée par ordinateur C(AO)2 est un problème ouvert parce que ceux-ci deviennent de plus en plus puissants, donc plus complexes et... plus petits. Nous expliquons ce qu'est la synthèse automatique de circuits intégrés dite de « haut niveau », technique désormais plausible et nécessaire notamment pour les architectures spécialisées en vision par ordinateur. S'agissant d'une optimisation dans un ensemble difficile à formaliser et à circonscrire nous décrivons la démarche expérimentale suivie afin de : 1) prouver l'existence d'une solution par cas d'application, 2) déterminer les paramètres de l'optimisation, dont l'état initial, et les instancier, 3) concevoir effectivement un circuit et 4) retraiter les solutions pour des architectures progressivement plus complexes n'en respectant pas moins des contraintes de temps réel. La démarche s'illustre par elle-même selon trois exemples de difficulté croissante qui jalonnent cet article

A cellular automata smart sensor

Optical digital smart sensors are useful in a lot of applications and can be considered in the long run as the potential ultimate implementation of ail optical vision systems . Mesh arrays are an appealing massively parallel architecture for such sensors as they fit full custom integration constraints as well as image natural organization . Moreover they take easily full advantage of VLSI density increases. In this paper we describe the interactions between algorithm and architecture involved in the design ofa monolithic mesh array smart sensor which supports some autonomotts alarm vision . We first present our motivations, we formalize the operators carried out by the array on binary pictures and we explain how they perform logical template matching . We present first resuits of the processing of grey level pictures thanks to their halftone representation . Finally we detail the sensor architecture.Les capteurs intelligents optiques numériques sont utiles dans un grand nombre d'applications et peuvent être considérés à terme comme l'aboutissement ultime de tout système de vision . Les tableaux de processeurs constituent une architecture massivement parallèle séduisante pour de tels capteurs, puisqu'ils sont bien adaptés aux contraintes de l'intégration à la demande et à l'organisation naturelle des images . De plus ils tirent aisément parti des progrès des densités d'intégration . Dans cet article nous décrivons les interactions algorithme-architecture que nécessite la conception d'une rétine électronique monolithique organisée en tableau de processeurs permettant une vision d'alerte autonome . Nous présentons d'abord nos motivations, nous décrivons les opérateurs que notre tableau de processeurs pourra appliquer aux images qu'il a acquises et nous montrons comment ils peuvent être utilisés pour faire une recherche de motifs par coïncidence binaire . Nous proposons de premiers résultats de traitement d'images multiniveaux codées par des images binaires en demi-teinte . Finalement nous décrivons l'architecture de la rétine

Des architectures intégrées pour la vision : synthèse automatique en trois exemples

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