Conception d'un micro capteur d'image CMOS à faible consommation d'énergie pour les réseaux de capteurs sans fil

Design of a CMOS image sensor with low energy consumption for wireless sensor networks

• Auteur / Autrice : Ahmed Chefi
• Direction : Gilles Sicard, Rached Tourki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Nanoélectronique et nanotechnologie
• Date : Soutenance le 28/01/2014
• Etablissement(s) : Grenoble en cotutelle avec Université de Monastir (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Techniques de l’informatique et de la microélectronique pour l’architecture des systèmes intégrés (Grenoble, Isère, France ; 1994-....)
• Jury : Président / Présidente : Salvador Mir
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilles Sicard, Rached Tourki, Mohamed Atri
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Dominique Ginhac, Mohamed Masmoudi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Compression d'images

Réseaux de capteurs (technologie)

Mots clés libres

Imageurs CMOS

Réseaux de capteurs sans fil

Compression d'image

Faible consommation

Wireless sensor networks

CMOS imagers

Image compression

Low power

Résumé

Ce travail de recherche vise à concevoir un système de vision à faible consommation d'énergie pour les réseaux de capteurs sans fil. L'imageur en question doit respecter les contraintes spécifiques des applications multimédias pour les réseaux de capteurs de vision sans fil. En effet, de par sa nature, une application multimédia impose un traitement intensif au niveau du noeud et un nombre considérable de paquets à échanger à travers le lien radio, et par conséquent beaucoup d'énergie à consommer. Une solution évidente pour diminuer la quantité de données transmise, et donc la durée de vie du réseau, est de compresser les images avant de les transmettre. Néanmoins, les contraintes strictes des noeuds du réseau rendent inefficace en pratique l'exécution des algorithmes de compression standards (JPEG, JPEG2000, MJPEG, MPEG, H264, etc.). Le système de vision à concevoir doit donc intégrer des techniques de compression d'image à la fois efficaces et à faible complexité. Une attention particulière doit être prise en compte en vue de satisfaire au mieux le compromis ''Consommation énergétique - Qualité de Service (QoS)''.

This research aims to develop a vision system with low energy consumption for Wireless Sensor Networks (WSNs). The imager in question must meet the specific requirements of multimedia applications for Wireless Vision Sensor Networks. Indeed, a multimedia application requires intensive computation at the node and a considerable number of packets to be exchanged through the transceiver, and therefore consumes a lot of energy. An obvious solution to reduce the amount of transmitted data is to compress the images before sending them over WSN nodes. However, the severe constraints of nodes make ineffective in practice the implementation of standard compression algorithms (JPEG, JPEG2000, MJPEG, MPEG, H264, etc.). Desired vision system must integrate image compression techniques that are both effective and with low-complexity. Particular attention should be taken into consideration in order to best satisfy the compromise ''Energy Consumption - Quality of Service (QoS)''.