Contributions à une méthodologie d'analyse pour l'implantation d'algorithmes sur FPGA et au développement d'un multi-capteur 3D

Resumen

Dans le cadre de la robotique mobile autonome, le but du projet TRIDICAM est de développer un multi-capteur 3D de petite taille fournissant une image vidéo couplée à une mesure directe de distance des points de la scène situés dans le champ de vision. Pour cela, un télémètre laser 3D, destiné à être associé à une caméra vidéo, a été développé. Deux modes de travail sont prévus pour le capteur laser 3D. Le premier utilise un balayage en spirale pour mesurer la profondeur de l'ensemble d'une scène. Le deuxième, ou mode aléatoire, ne mesure la profondeur que pour un certain nombre de points quelconques, spécifiés sur le moment. Dans la 1ère partie de cette thèse, nous décrivons notre contribution au projet TRIDICAM. Plus particulièrement, nous traitons de l'asservissement du système de balayage du télémètre 3D, et de la réalisation d'une maquette sur table du multi-capteur. Nous avons également traité de l'étalonnage de l'ensemble capteur laser 3D/caméra vidéo, ainsi que de l'utilisation de la vidéo pour localiser des points d'intérêt (amers, posters, portes,). Etant donné que l'utilisation de composants programmables FPGA est cruciale pour le multi-capteur 3D, nous sommes intéressés dans la 2ème partie de cette thèse à l'optimisation de l'implantation d'algorithmes sur FPGA, dans une optique de synthèse architecturale. Nous avons proposé une méthodologie d'aide au concepteur de circuits FPGA, basée sur l'utilisation de modèles de type Réseau de Petri, l'optimisation proprement dite étant conduite dans le graphe de marquage associé. Nous avons été amenés à définir un graphe comprenant des extensions par rapport au graphe classique, pour augmenter les capacités de modélisation.