Application d’une méthodologie de co-design à la définition et à l’implémentation d’une chaîne SLAM opérationnelle

Francois Brenot 1
1 LAAS-RAP - Équipe Robotique, Action et Perception
LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse]
Résumé : Dans le domaine de la détection et du suivi d’obstacles pour les systèmes ADAS (Advanced Driver Assistance System) basés vision, il est nécessaire d’assurer la localisation à court terme du véhicule. Le SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) basé vision propose de résoudre ce problème en combinant l’estimation de l’état du véhicule (pose dans un repère local et vitesses) et une modélisation incrémentale de l’environnement. Ce dernier est perçu par l’extraction de caractéristiques locales (points d’intérêt) dans une séquence d’images et leur suivi au cours du temps pour permettre la construction incrémentale d’une carte d’amers. Cette tâche de perception engendre une importante charge de calcul qui affecte très significativement la latence et la cadence du système. Les méthodologies de co-design permettent de concevoir une architecture mixte de calcul pour l“exécution d’une application particulière. Dans ce type d’architecture, l’utilisation d’accélérateurs matériels permet d’améliorer significativement les performances (temps d’exécution, encombrement, consommation). Le ZynQ (Xilinx) propose une architecture de prototypage mixte comprenant un processeur dual-core associé à des ressources matérielles configurables. L’objectif de cette thèse est donc de proposer une implémentation co-design d’un SLAM basé vision par la conception d’accélérateurs pour les opérations de vision afin de satisfaire les contraintes en performances des systèmes ADAS embarqués. La première contribution des travaux est la conception de cette chaîne complète 3D EKFSLAM à l’aide une approche co-design. Nous avons défini et validé, selon notre méthodologie de conception, le choix d’une architecture Hardware-in-the-loop (HIL) afin de valider les différentes itérations de conception. La seconde contribution est l’intégration de modules matériels dédiés pour accélérer les traitements de perception visuelle de cette chaîne (détection, description et mise en correspondance de points d’intérêt).
Type de document :
Thèse
Automatique / Robotique. INPT, 2016. Français
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Contributeur : Christine Fourcade <>
Soumis le : mercredi 12 juillet 2017 - 08:48:43
Dernière modification le : mardi 11 septembre 2018 - 15:19:10
Document(s) archivé(s) le : mercredi 24 janvier 2018 - 21:05:36

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Francois Brenot. Application d’une méthodologie de co-design à la définition et à l’implémentation d’une chaîne SLAM opérationnelle. Automatique / Robotique. INPT, 2016. Français. 〈tel-01560812〉

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