Système de vision à haute gamme dynamique auto adaptable

High dynamic range (HDR) image generation using temporal exposure bracketing is widely used to recover the whole dynamic range of a filmed scene by fusion of two or more low dynamic range (LDR) images. Temporal exposure bracketing technique should be employed for static scenes and it cannot be applied directly for dynamic scenes. Motions introduced by moving objects in the LDR stack images create ghosts artifacts in the reconstructed HDR image. In this thesis, we have studied and evaluated a large nuber of algorithms used to correct or avoid these artifacts and we mad a trade-off between robustness and complexity in order to propose a real-time HDR video generation system.The real-time HDR image generation system is implemented on a FPGA circuit. This FPGA-based smart camera is presented with some experimental results to demonstrate the selected method and design efficiency. The proposed system enables HDR video streams, including ghost removal processing, to be generated at 60 f ps for a full sensor resolution (1280 × 1024).
La génération d’images à grande gamme de dynamique (HDR) à l’aide de plusieurs expositions est largement utilisée pour récupérer la gamme de dynamique entière d’une scène filmée. La technique se base sur la fusion de deux images (ou plus) à faibles gamme de dynamique(LDR). Cependant, cette technique doit être utilisée pour les scènes statiques et elle ne peut pas être appliquée directement pour les scènes contenant du mouvement. Les mouvements introduits par les objets dans les images de pile d’images LDR créent des artefacts fantômes dans l’image HDR reconstruite.Dans cette thèse, nous avons étudié et évalué un grand nombre d’algorithmes utilisés pour corriger ou éviter ces artefacts. Nous avons fait un compromis entre robustesse et complexité dans le choix de la méthode permettant la suppression de cet artefact afin de proposer un système de générationde vidéo HDR en temps réel (caméra intelligente). Ce dernier est implémenté sur un circuit FPGA.Cette caméra intelligente basée sur un FPGA est présentée avec des résultats expérimentaux de la conception démontrant l’efficacité de la méthode sélectionnée. Le système proposé permet de générer des flux vidéo HDR, y compris le processus de suppression des artefacts fantômes, à 60images/s pour une résolution de capteur complète (1280 × 1024).