Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
https://hdl.handle.net/20.500.12104/90589
Registro completo de metadatos
Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
---|---|---|
dc.contributor.author | Reyes Barón, José Roberto | |
dc.date.accessioned | 2022-01-20T03:23:01Z | - |
dc.date.available | 2022-01-20T03:23:01Z | - |
dc.date.issued | 2016-11-25 | |
dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/90589 | - |
dc.description.abstract | Actualmente existen varios sensores de visión, los cuales para realizar su función disponen de una serie de frames o fotogramas consecutivos que tienen una gran cantidad de información, que puede volverse redundante, con pérdidas en accesos a memoria, disposición de espacio en disco, energía y potencia de cálculo, y claro, está el tiempo de respuesta. Incluso, cada frame dispone del mismo tiempo de exposición para cada uno de los pixeles, esto se vuelve un conflicto en su tratamiento cuando se dispone de situaciones en las que la escena contiene regiones tanto oscuras como brillantes dentro del mismo fotograma o frame. El sensor de visión dinámico es propuesto para resolver estos problemas. En lugar de enviar las imágenes completas correspondiente a los frames a una velocidad constante, se plantea que sólo los cambios locales en cada píxel, causados por el movimiento, sean enviados en el momento que éstos ocurren. Los sensores de visión dinámicos son comúnmente implementados como sistemas neuromórficos de visión, una imitación del sistema neuronal, generando un circuito bio-inspirado. Cada uno de los pixeles, de manera independiente y en tiempo continuo, cuantifica los cambios locales de intensidad relativa para generar eventos spike (de impulso). Estos eventos aparecen en la salida del sensor como un flujo asíncrono de direcciones de pixeles digitales. Estas addresses-events (direcciones-eventos) significan un cambio en la reflectancia de la escena y tienen precisión de tiempo de duración de menos de un milisegundo. La velocidad de los datos de salida depende viii del contenido dinámico de la escena, y típicamente es órdenes de magnitud inferiores a los sensores de visión basadas en frames convencionales. Nuestra propuesta toma como referencia relevante a Patrick Lichtsteiner et al. 2008, con el objetivo de desarrollar el diseño de un procesador específico para la comunicación con el sensor de visión dinámico. Este diseño tendrá como punto principal la implementación del protocolo AER (Address Event Representation) para la adquisición de datos asíncronos. | |
dc.description.tableofcontents | Capítulo 1 – Introducción. ............................................................................................. 1 1.1 La Ingeniería Neuromórfica. ............................................................................................ 3 1.2 Justificación. ................................................................................................................... 5 1.2.1 Representación visual basada en frames. ......................................................................... 5 1.2.2 Representación visual basada en eventos. ....................................................................... 8 1.3 Objetivos. ..................................................................................................................... 11 1.4 Hipótesis. ...................................................................................................................... 11 1.5 Metodología. ................................................................................................................ 12 Capítulo 2 – La retina biológica y la retina artificial. ...................................................... 13 2.1 Visión Biológica. ............................................................................................................ 13 2.1.1 Córnea. ............................................................................................................................ 14 2.1.2 Tracto uveal. .................................................................................................................... 16 2.1.3 Cristalino. ......................................................................................................................... 19 2.1.4 Retina. ............................................................................................................................. 20 2.2 El Sensor de Visión Dinámico. ........................................................................................ 31 2.3 Sistema de visión biológico vs. sistema de visión artificial............................................... 33 2.4 Protocolo AER. .............................................................................................................. 34 2.4.1 Modelo de transmisión de datos. ................................................................................... 38 2.4.2 Transferencia de datos. ................................................................................................... 40 2.4.3 Arreglos de neuronas. ..................................................................................................... 42 2.4.4 Ventajas del protocolo AER. ............................................................................................ 44 2.5 Diseño de los Pixeles. .................................................................................................... 50 2.5.1 Fotorreceptor. ................................................................................................................. 53 2.5.2 Circuito diferenciador. ..................................................................................................... 54 2.5.3 Comparadores. ................................................................................................................ 55 2.6 TmpDiff128 DVS. ........................................................................................................... 56 Capítulo 3 – Diseño y estructura asíncrona. .................................................................. 61 3.1 Circuitos síncronos vs. asíncronos. ................................................................................. 61 3.2 Diseño síncrono. ............................................................................................................ 62 3.2.1 Clock skew (Sesgo de reloj). ............................................................................................ 63 iv 3.2.2 Consumo de energía. ....................................................................................................... 63 3.2.3 El peor caso de rendimiento. ........................................................................................... 64 3.2.4 Modularidad. ................................................................................................................... 64 3.2.5 Adición de componentes de reloj. ................................................................................... 65 3.3 Diseño asíncrono. .......................................................................................................... 66 3.3.1 Ventajas de circuitos asíncronos. .................................................................................... 66 3.3.2 Limitaciones de circuitos asíncronos. .............................................................................. 67 3.4 Clasificación de circuitos asíncronos. .............................................................................. 68 3.5 Circuito Self-Timed (auto-temporizado). ......................................................................... 70 3.6 Protocolos de señalización. ............................................................................................ 71 3.6.1 Protocolo de señalización de dos fases o por transferencia. .......................................... 71 3.6.2 Protocolo de señalización de cuatro fases o de nivel. ..................................................... 72 3.7 Comunicación asíncrona. ............................................................................................... 72 3.7.1 Comunicación en riel simple. ........................................................................................... 73 3.7.2 Comunicación en doble riel. ............................................................................................ 74 3.7.3 Riel simple vs doble riel. .................................................................................................. 76 3.8 Protocolo Self-Timed en riel simple. ............................................................................... 76 3.8.1 Protocolo de 2 fases. ....................................................................................................... 76 3.8.2 Protocolo de 4 fases. ....................................................................................................... 77 3.9 Módulos fundamentales para diseño de circuitos Self-Timed. ......................................... 79 3.9.1 Muller C. .......................................................................................................................... 79 3.9.2 Toggle. ............................................................................................................................. 80 3.9.3 Select. .............................................................................................................................. 82 3.9.4 Arbiter. ............................................................................................................................. 83 3.9.5 Call. .................................................................................................................................. 84 3.9.6 Arbiter-Call. ...................................................................................................................... 86 3.10 Metaestabilidad. .......................................................................................................... 86 3.11 Modelos de retardos. ................................................................................................... 87 3.11.1 Retardo puro. ................................................................................................................. 88 3.11.2 Retardo inercial. ............................................................................................................ 89 3.11.3 Retardo asimétrico. ....................................................................................................... 89 3.12 Bloque de control asíncrono en riel simple. .................................................................. 90 3.13 Protocolo Self-timed en doble riel. ............................................................................... 92 3.13.1 Protocolo de 2 fases. ..................................................................................................... 92 3.13.2 Protocolo de 4 fases. ..................................................................................................... 93 3.14 Bloque de control asíncrono en doble riel. .................................................................... 95 3.15 Pipeline. ...................................................................................................................... 98 Capítulo 4 – Diseño y secuencia de pruebas de módulos asíncronos. .......................... 103 4.1 Caracterización de retardos. ......................................................................................... 103 4.2 Circuitos convertidores de riel simple a doble riel y viceversa. ...................................... 113 4.2.1 Convertidor de riel simple a doble riel. ......................................................................... 113 4.2.2 Convertidor de doble riel a riel simple. ......................................................................... 115 4.3 Estructuras en anillo. ................................................................................................... 118 v 4.3.1 Estructura en anillo en riel simple. ................................................................................ 119 4.3.2 Estructura en anillo en doble riel. ................................................................................. 134 Capítulo 5 – Diseño, implementación y secuencia de pruebas del procesador específico…. ............................................................................................................... 141 5.1 Flujo de datos asíncronos provenientes del DVS. .......................................................... 141 5.2 Operaciones morfológicas. .......................................................................................... 146 5.2.1 Definiciones básicas. ..................................................................................................... 147 5.3 Diseño del procesador específico. ................................................................................ 152 5.4 Resultados experimentales del procesador. ................................................................. 157 Capítulo 6 – Conclusiones. .......................................................................................... 163 6.1 Aportaciones principales. ............................................................................................ 165 6.2 Trabajo Futuro. ........................................................................................................... 166 6.3 Publicaciones. ............................................................................................................. 166 Anexo A – Componentes del pixel. ............................................................................. 169 7.1 Dispositivos MOSFET. ............................................................................................ 169 7.1.1 Estructura del MOSFET. ............................................................................................. 170 7.1.2 Simbología. ................................................................................................................ 172 7.1.3 Regiones de operación. ............................................................................................. 172 7.1.4 Polarización del MOSFET. .......................................................................................... 174 7.1.5 Características I-V en el sub-umbral. ......................................................................... 175 7.2 Fotosensores. ....................................................................................................... 177 7.2.1 Fotodiodo. ................................................................................................................. 178 7.2.2 Fototransistor. ........................................................................................................... 181 7.2.3 Photogate. ................................................................................................................. 182 7.2.4 Fotosensores logarítmicos. ....................................................................................... 182 Anexo B – Publicaciones. ............................................................................................ 191 Referencias. ............................................................................................................... 255 | |
dc.format | application/PDF | |
dc.language.iso | spa | |
dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
dc.title | Diseño de un Procesador Específico para la Comunicación de un Sensor de Visión Dinámico. | |
dc.type | Tesis de Doctorado | |
dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.holder | Reyes Barón, José Roberto | |
dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO | |
dc.type.conacyt | doctoralThesis | |
dc.degree.name | DOCTORADO EN CIENCIAS DE LA ELECTRONICA Y LA COMPUTACION CON ORIENTACIONES | |
dc.degree.department | CUCEI | |
dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.access | openAccess | |
dc.degree.creator | DOCTOR EN CIENCIAS DE LA ELECTRONICA Y LA COMPUTACION CON ORIENTACIONES | |
dc.contributor.director | Raygoza Panduro, Juan José | |
dc.contributor.codirector | Becerra Álvarez, Edwin Christian | |
Aparece en las colecciones: | CUCEI |
Ficheros en este ítem:
Fichero | Tamaño | Formato | |
---|---|---|---|
DCUCEI10067FT.pdf | 28.03 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Los ítems de RIUdeG están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.