Un cluster pour la vision temps réel : architecture, outils et application - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2006

A cluster for real time computer vision: architecture, tools and application

Un cluster pour la vision temps réel : architecture, outils et application

Résumé

Recent works in computer vision produced complex algorithms and applications that require more and more computing power despite the fact that they need to be run at real-time frequency (usually around 25 to 30 images per second). This thesis presents a novel software solution for developing such applications and to run them in real-time on cluster machines. To do so, we developed efficient, high-level object-oriented libraries while making the usual parallel programming model easier to use for computer vision developers. The main difficulty is to find a good trade-off between efficiency and readability. To do so, we used advanced software engineering techniques to implement two object-oriented libraries : E.V.E. , that provides aMATLAB® like interface to take care of SIMD parallelism, and QUAFF , which is an object-oriented implementation of the parallel algorithmic skeletons model. This work has been validated with two realistic computer vision applications - a real time 3D reconstruction and a particule filter based pedestrian tracker - that were developed and run on a cluster - the BABYLON machine - using two communication bus and fourteen computing nodes with two processors, exhibiting three level of parallelism : MIMD, SMP and SIMD. On this architecture, speed-up of 30 to 100 - compared to basic implementation - have been measured.
Cette thèse propose une solution logicielle au problème du développement et de l'exécution en temps réel d'applications de vision sur des machines de type cluster. Pour cela, avons développé deux bibliothèques utilisant des techniques d'évaluation partielle et de méta-programmation template qui permettent de programmer ces machines en s'attachant à rendre accessible les modèles de programmation parallèles à des développeurs issus de la communauté Vision pour qui ces problématiques ne sont pas triviales, tout en conservant des performances élevées. Ces deux bibliothèques : EVE, qui prend en charge la gestion du parallélisme SIMD, et QUAF, qui propose un modèle de programmation à base de squelettes algorithmiques pour la programmation sur machines MIMD, ont été validées par deux applications de vision de complexité réaliste, une reconstruction 3D et un suivi de piéton par filtrage particulaire, développées et exécutées sur un cluster dédié à la vision artificielle
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Dates et versions

tel-00717444 , version 1 (12-07-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00717444 , version 1

Citer

Joel Falcou. Un cluster pour la vision temps réel : architecture, outils et application. Génie des procédés. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. Français. ⟨NNT : 2006CLF21701⟩. ⟨tel-00717444⟩
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