Operateurs cellulaires analogiques pour la vision artificielle

Analog cellular operators for artificial vision

• Auteur / Autrice : CHUNYAN WANG
• Direction : Francis Devos
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Depuis les premiers travaux sur les retines-vlsi dans les annees 80, les points durs de ce domaine restent la densite, la diversite, la precision et la programmabilite des calculs. Trois difficultes supplementaires s'ajoutent dans le cadre applicatif des retines pour la vision artificielle. Il s'agit de l'inadequation des algorithmes classiques face aux architectures cellulaires, de la desadaptation de dynamique du canal d'entree optique par rapport au canal electronique analogique et enfin de l'influence de la disparite spatiale des parametres technologiques (bruit spatial fixe). Nous presentons ici la conception et la realisation des deux retines analogiques integres au contexte suffisamment particulier pour necessiter l'etude de nombreuses solutions specifiques aux differents problemes sus-evoques. Dans la retine de detection de contours, nous avons evalue les problemes de precision et de linearite d'un operateur de differentiation spatiale integre, eventuellement programmable pour differentes variantes algorithmiques. Les precisions et linearites obtenues se situent autour de 4 bits, sur plus de trois decades et la diaphonie a pu etre reduite a -65 db. La deuxieme retine realise une detection/accumulation synchrone. L'operateur de base: une memoire de courant, a ete etudie en deux versions. La premiere, relativement classique, n'a pu etre que tres partiellement compensee du phenomene d'injection de charge par un dispositif a base de transistor dummy. La deuxieme version contient une structure originale symetrique, dont les resultats, deja meilleurs que les precedents pourront encore etre ameliores dans les versions ulterieures. En final, nous avons obtenu pour ce deuxieme operateur une precision et une linearite differentielle de 6% environ sur plus de 5 decades d'eclairement. Les technologies que nous avons utilisees etaient cmos es2 1,5 micron et 1,0 micron, un seul poly et double metal. Avec celles-ci le format des matrices accessible est largement superieur a 100x100