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<!DOCTYPE HTML>
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Helios by HTML5 UP
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html5up.net | @ajlkn
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Free for personal and commercial use under the CCA 3.0 license (html5up.net/license)
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<html>
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<head>
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<title>Traitement d’images sur FPGA</title>
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<link rel="icon" type="image/png" href="images/favicon.png" />
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<div class="inner">
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<h1><a href="projet_pro.html" id="logo">Projets professionnels</a></h1>
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<!-- Nav -->
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<ul>
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<li><a href="index.html">Accueil</a></li>
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<li>
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<a href="projet_pro.html">Projet Pro.</a>
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<ul>
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<li><a href="projet_pro-xen.html">Virtualisation XEN</a></li>
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<li><a href="projet_pro-fpga.html">Traitement d’images sur FPGA</a></li>
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<li>
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<a href="projet_pro-openwide_smile.html">OpenWide/Smile ...</a>
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<ul>
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<li><a href="projet_pro-openwide_smile.html#ROBOT">Sepro: Robot et pendant</a></li>
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<li><a href="projet_pro-openwide_smile.html#IPU-IMX6">Cogelec: ipu I.MX6</a></li>
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<li><a href="projet_pro-openwide_smile.html#G9MINI">Canal+: Intégrateur Yocto</a></li>
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<li><a href="projet_pro-openwide_smile.html#AVAC">Hutchinson: AVAC</a></li>
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<li><a href="projet_pro-openwide_smile.html#QUANTIUM">Quantaflow: Quantium v2</a></li>
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<li><a href="projet_pro-openwide_smile.html#XVISOR">IRT-systemX: Xvisor</a></li>
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</ul>
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</li>
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</ul>
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</li>
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<li>
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<a href="projet_perso.html">Projet Perso.</a>
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<ul>
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<li>
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<a href="projet_perso-PIC.html">Projets PIC ...</a>
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<ul>
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<li><a href="projet_perso-PIC.html#table_infini">Table d’illusion infinie – PIC16F87</a></li>
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<li><a href="projet_perso-PIC.html#telecommande_IR">Télécommande infrarouge – PIC16F87</a></li>
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<li><a href="projet_perso-PIC.html#feu_tricolore">Feu tricolore de présence – PIC16F87</a></li>
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</ul>
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</li>
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<li>
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<a href="projet_perso-sites_web.html">Sites Web ...</a>
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<ul>
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<li><a href="projet_perso-sites_web.html#AJC72">Antonnière Judo Club 72</a></li>
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<li><a href="projet_perso-sites_web.html#SMMP">Service Moules et Mécanique de Précision</a></li>
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<li><a href="projet_perso-sites_web.html#TANSORIER">Site presonnel</a></li>
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<li><a href="projet_perso-sites_web.html#CDJS">Forum pour le Comité Départemental de Judo de la Sarthe</a></li>
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</ul>
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</li>
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</ul>
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</li>
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<li><a href="judo.html">Judo</a></li>
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<li><a href="associations.html">Associations</a></li>
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<li><a href="contact.html">Contact</a></li>
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</ul>
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</nav>
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</div>
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<!-- Main -->
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<div class="3u 12u(mobile)" id="sidebar">
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<hr class="first" />
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<section>
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<header>
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<h3><a href="projet_pro.html">Autres Projets</a></h3>
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</header>
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<ul class="leftmenu">
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<li><a href="projet_pro-xen.html">Virtualisation XEN</a></li>
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<li><a href="projet_pro-fpga.html">Traitement d’images sur FPGA</a></li>
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<li>
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<a href="projet_perso-sites_web.html">OpenWide/Smile ...</a>
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<ul class="leftmenu">
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<li><a href="projet_pro-openwide_smile.html#G9MINI">Canal+: Intégrateur Yocto</a></li>
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<li><a href="projet_pro-openwide_smile.html#AVAC">Hutchinson: AVAC</a></li>
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<li><a href="projet_pro-openwide_smile.html#QUANTIUM">Quantaflow: Quantium v2</a></li>
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<li><a href="projet_pro-openwide_smile.html#XVISOR">IRT-systemX: Xvisor</a></li>
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</ul>
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</li>
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</ul>
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</section>
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<hr />
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</div>
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<!-- right part -->
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<div class="7u 12u(mobile) important(mobile)" id="content">
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<article id="main">
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<header>
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<h2>Traitement d’images sur FPGA</h2>
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</header>
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<div class="image centered" style="width: 376px"><img src="images/FPGA_DE2-70.jpg" alt="" /></div>
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<p>
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Ce projet est la continuité de travaux de recherche de l’enseignant chercheur Pascal Picart.<br />
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Un projet existant se trouve sur Matlab, or le temps de calcul est relativement élevé.<br />
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L’objectif du projet est donc de développer un prototype basé sur une architecture FPGA afin
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de traiter les signaux bidimensionnels issus du capteur de projection de franges (profilométrie)
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en temps réel.<br />
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<i><u>Mots clés</u>: FPGA – VHDL – Profilométrie – Matlab — Algorithme.</i>
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</p>
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<section>
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<header>
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<h3>Qu’est-ce que la protométrie ?</h3>
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</header>
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<p>
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Pour faire simple, c’est récupérer la forme d’un objet à partir de formes lumineuses projetée dessus..<br />
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Exemple:
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</p>
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<div class="image centered" style="width: 623px">
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<img src="images/projet_pro-fpga/principe.png" alt="Principe de la profilométrie" />
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<p>Un ensemble de franges noires et blanches sont projetées sur ce visage, après analyse
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des photos prisent de ce visage on peut le reconstituer en 3D.</p>
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</div>
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</section>
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<section>
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<header>
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<h3>Calculs</h3>
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</header>
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<p>
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Les calculs se font en plusieurs parties. En premier lieu il faut calculer la phase des
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projections de franges sans l’objet. On peut utiliser quatre images déphasées de pi/4.<br />
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Puis il faudra calculer la phase des projections de franges avec l’objet.<br />
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En enfin faire la différence entre ces deux phases calculées pour obtenir une vue en 3D comme ceci:
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</p>
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<div class="image centered" style="width: 623px">
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<img src="images/projet_pro-fpga/traitement.png" alt="Traitement des images récupérées" />
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</div>
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</section>
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<section>
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<header>
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<h3>Technologie FPGA</h3>
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</header>
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<p>
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L’avantage de la technologie FPGA pour le traitement d’image c’est sa capacité
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à faire du traitement en parallèle.<br />
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En effet dans ce projet il va falloir faire le traitement en parallèle de quatre
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images afin calculer la phase en une seule image.<br />
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Ce projet existant déjà sous Matlab, le choix de garder une partie du programme servant
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d’interface avec l’utilisateur a été fait. Le FPGA fera donc essentiellement le calcul.<br />
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L’ensemble du projet a été effectué sur la carte de développement DE2-70 d’Altera.
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</p>
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<div class="image centered" style="width: 408px">
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<img src="images/projet_pro-fpga/de2_70.jpg" alt="Cartes de développement DE2-70" style="width: 400px" />
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<p>Cartes de développement DE2-70.</p>
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</div>
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</section>
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<section>
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<header>
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<h3>Communication Matlab – FPGA</h3>
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</header>
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<p>
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Afin de faire communiquer Matlab avec le FPGA, il a été utilisé la communication
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la plus simple pour débuter, la liaison série RS232 (à 115.2 kBits/secondes).<br />
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Un pilote à été fait, car Altera ne fourni pas de pilote série pour cette carte.
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</p>
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</section>
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<section>
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<header>
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<h3>Traitement</h3>
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</header>
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<p>
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Pour le traitement les fonctions arc-tangente, sinus et cosinus sont nécessaires,
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ces fonctions ne sont pas disponible sur FPGA, car elles renvoient des flottants.
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Il a donc fallut trouver une astuce avec un tableau de valeur les représentant.
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</p>
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</section>
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<section>
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<header>
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<h3>Sauvegarde</h3>
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</header>
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<p>
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Afin de sauvegarder les images réceptionnées et traitées, il a fallut utiliser la
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SSRAM disponible sur la carte de développement. Une fois de plus les pilotes SSRAM
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ne sont pas fournis par Altera, il a donc fallut les concevoir à partir de la datasheet.
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</p>
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</section>
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<section>
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<header>
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<h3>Résultat</h3>
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</header>
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<p>
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Voici un exemple de résultat de traitement à partir d’une anche de saxophone:
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</p>
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<div class="image centered" style="width: 623px; ">
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<img src="images/projet_pro-fpga/mires_vierges.png" alt="Cartes de développement DE2-70" style="width: 615px; padding-bottom: 4px;" />
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<img src="images/projet_pro-fpga/mires_objet.png" alt="Cartes de développement DE2-70" style="width: 615px; padding-bottom: 4px;" />
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<img src="images/projet_pro-fpga/untitled_phase3_fpgamatlab_filtre_jalil_couper_2.png" alt="Cartes de développement DE2-70" style="width: 366px; float: left; padding-right: 4px;" />
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<img src="images/projet_pro-fpga/untitled_phase3_fpgamatlab_filtre_3d_jalil_couper.png" alt="Cartes de développement DE2-70" style="width: 248px;" />
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</div>
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<p>
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On obtient sur les images ci dessus, les 4 images de franges déphasées de pi/4 sans l’objet,
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puis les 4 images de franges déphasées de pi/4 avec l’objet. Le résultat en 2D (niveau de gris)
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de la anche, ainsi que le vue en 3D de celle-ci.
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</p>
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</section>
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<section>
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<header>
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<h3>Amélioration</h3>
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</header>
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<p>
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La liaison série utilisée est relativement lente. Ce qui a été envisagé par la suite
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c’est d’utiliser la liaison USB qui est beaucoup plus rapide à la place de celle-ci.
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</p>
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</section>
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</article>
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</div>
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</div>
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<hr />
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<!-- sources -->
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<div class="row">
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<section class="12u 12u(mobile) special">
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<header>
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|
<h6>L’ensemble du projet n’est pas décrit ici. Une bonne partie a été omise. Seule la trame générale est présentée.</h6>
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</header>
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</section>
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</div>
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</div>
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</div>
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<!-- Footer -->
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<div id="footer">
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<div class="container">
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<div class="row">
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<div class="12u">
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|
<!-- Contact -->
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<section class="contact">
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<header>
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|
<h3>Vous pouvez me retrouver sur:</h3>
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</header>
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<ul class="icons">
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<li><a href="https://www.linkedin.com/in/mtansorier/" class="icon fa-linkedin" title="LinkedIn"><span class="label">LinkedIn</span></a></li>
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<li><a href="https://git.tansorier.fr/micka" class="icon fa-git-square" title="Git"><span class="label">Git</span></a></li>
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|
|
<li><a href="mailto:mickael@tansorier.fr" class="icon fa-envelope-o" title="E-mail"><span class="label">E-mail</span></a></li>
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|
|
<li><a href="docs/Curriculum_Vitae_-_TANSORIER.pdf" class="icon fa-download" title="Curriculum Vitae"><span class="label">Curriculum Vitae</span></a></li>
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</ul>
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|
</section>
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|
|
|
<!-- Copyright -->
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|
|
<div class="copyright">
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|
<ul class="menu">
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|
<li><img src="images/by.svg" /></li><li>Mickaël TANSORIER</li><li>Design: <a href="http://html5up.net">HTML5 UP</a></li>
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</ul>
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</div>
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</div>
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</div>
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</div>
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</div>
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</div>
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<!-- Scripts -->
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<!--[if lte IE 8]><script src="assets/js/ie/respond.min.js"></script><![endif]-->
|
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<script src="assets/js/main.js"></script>
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</html>
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