Los detectores de propiedades se enmarcan dentro de una categoría de algoritmos en visión por computador orientados a aplicaciones como seguimiento visual, reconocimiento de objetos o segmentación. La invariancia a cambios de iluminación, oclusiones parciales o transformaciones geométricas como rotaciones o cambios de escala surgen como elementos clave a la hora de diseñar un detector de propiedades de alta calidad.
La invariancia a cambios de escala en detectores como el SIFT (Scale Invariant Feature Transform) se obtiene por la llamada pirámide Gaussiana. La pirámide Gaussiana contiene un conjunto de octavas. Cada octava es un conjunto de imágenes con la mitad de resolución de la anterior octava. Además, cada octava se compone de un conjunto de escalas. Las escalas se construyen aplicando filtros Gaussianos con sigmas o anchuras crecientes.
La construcción de la pirámide Gaussiana demanda un gran coste computacional. Un chip CMOS dedicado que incorporase la adquisición de la imagen sería una buena solución para alcanzar procesamiento rápido y un análisis de imagen eficiente desde el punto de vista energético.
Este demostrador incluye tests en tiempo real de un chip CMOS de prueba de concepto en tecnología estándar de 180 nm que genera la pirámide Gaussiana. El chip captura imágenes de 176 x 120 píxeles. La pirámide Gaussiana se realiza mediante una red de condensadores en conmutación en configuración de doble Euler. El área del chip es de 5 x 5 mm². Los fotosensores son del tipo nwell en la configuración de 3 transistores activos por píxel (3T-APS), ocupando 7.4 x 6.7 um². Grupos de 4 fotodiodos se asocian en procesadores elementales (PEs). Los PEs contienen circuitería local para conversión analógico-digital y el doble muestreo correlacionado. El chip genera la pirámide Gaussiana de 3 octavas y 6 escalas con un coste energético de 26.5 nJ/px a 2.64 Mpx/s y un error RMSE cuando se compara con una implementación sobre un PC estándar inferior a 1.2% del fondo de escala.
Autores
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- Investigadores
- Víctor Manuel Brea Sánchez
- Manuel Suárez Cambre