- [ VRPG-Doc] Electronique --- إلكترونيك

Permanent URI for this collection

https://dspace.univ-sba.dz/handle/123456789/440

Browse

Now showing 1 - 5 of 8

Techniques de vidéosurveillance embarquées basées sur l’algorithme parallèle K-means, cas de détection d’objets abandonnés
(2022-06-30) DAOUDI sara; Encadreur: CHIKR EL MEZOUAR Miloud; Co-Encadreur: ZOUAOUI Chakib Mustapha Anouar
الملخص (بالعربية) تركزهذه الأطروحة على تصميم وتنفيذ خوارزميات التجميع (clustering)المتوازية في الوقت الحقيقي(real-time) المعروفة التي تستغرق وقتا طويلا وتستهلك الطاقة في الكشف عن الأشياء المتخلي عنها في مجال المراقبة بالفيديو. وحدات معالجة الرسوماتGPU واعدة جدا لتسريع الخوارزميات المكثفة حسابيا. لغة الحوسبة المفتوحة (OpenCL) هي واجهة برمجة تطبيقات موحدة عبر المنصات مصممة لدعم تطوير تطبيقات متوازية على أنظمة الحوسبة غير المتجانسة ،تسمح OpenCLللمطورين باستخدام إمكانات وحدات معالجة الرسومات دون الحاجة إلى تطوير واسع و معرفة الأجهزة. يتم استخدام منصة OpenCL في هذه الأطروحة لتسريع الخوارزميات المكثفة حسابيا في مجال التعلم الآلي والحوسبة العلمية. الخوارزميات المدروسة هي k-meanclusteringو k-mean++ clustering. وقد تفوقت k-meansclusteringkernelsو++k-meansالمصممةلGPUsإلى حد كبيرعلى التطبيقات المصممة ل CPU. الخوارزميات المتوازية من K-means و k-means++ clustering باستخدام منصة لغة الحوسبة المفتوحة (OpenCL) مصممة ل GPUsأداء جيدابالمقارنةمعوحداتالمعالجةمصممةل CPU. تمتنفيذخوارزميةk-meansالمتوازيةباستعمالالنظامالأساسيOpenC Lفي نظام الكشف التلقائي عن الأشياء المتخلي عنها في مجال المراقبة بالفيديو. وأظهرت النتائج أن هناك تحسين كبير في الوقت الذي تجاوز إلى حد كبير خوارزمية k-means التقليدية ،مع الحفاظ على نفس الدقة للكشف عن الأشياء المتخلي عنها. وقد تم تصميم نظامنا لمعالجة أشرطة الفيديو في الوقت الحقيقي (real-time) للكشف عن الأشياء المتخلي عنها. الكلمات المفتاحية : Clustering ; OpenCL ; k-means ; k-means++ ; GPUs Résumé (en Français) : Cette thèse vise pour son essentiel la conception et la mise en oeuvre d’algorithmes parallèles temps réels de clustering, réputés d’être très chronophages et énergivores dans la détection des objets abandonnés dans le domaine de la vidéosurveillance. Les GPUs sont très prometteurs pour l'accélération des algorithmes à forte intensité de calcul. Le langage Open ComputingLanguage (OpenCL) est une API (Application Programming Interface) multiplateforme standardisé conçu pour prendre en charge le développement d'applications parallèles sur des systèmes informatiques hétérogènes. OpenCL permet aux développeurs d'utiliser le potentiel des GPUs sans avoir besoin d'un longtemps de développement et de connaissances matérielles approfondies. La plateforme OpenCl estutilisée dans cette thèse pour accélérer les algorithmes à forte intensité de calcul dans le domaine de l'apprentissage automatique et du calcul scientifique. Les algorithmes étudiés sont le clustering k-means, et K-means++. Les noyaux de clustering K-means et K-means++ conçus pour lesGPUs ont largement surpassé les implémentations optimisées du CPU. Les implémentations parallèles des algorithmes du clustering K-means et K-means++, en utilisons la plateforme OpenCL synthétisées pour GPUs, ont obtenu de bons résultats par rapport aux CPU. L’algorithme K-means parallèle en utilisant la plateformeOpenCL a été implémenté dans le système de détection automatique des objets abandonnés. Les résultats montrent qu'il y a un gain de temps qui surpassant de manière significative l’algorithme K-means séquentiel, en gardant la même précision pour la détection des objets abandonnés. Notre système a été conçu pour traiter des vidéos en temps réel pour la détection des objets abandonnés. Les mots clés : Clustering ; OpenCL ; k-means ; k-means++ ; GPUs ; objets abandonnés ; vidéos surveillance Abstract (en Anglais) : This thesisfocuses on the design and implementation of real-time parallel clustering algorithms known to bevery time-consuming and energy-consuming in the detection of abandoned objects in visual surveillance. GPUs are very promising for accelerating computationally intensive algorithms. The Open ComputingLanguage (OpenCL) is a standardized cross-platform API designed to support the development of parallel applications on heterogeneous computing systems, OpenCL allows developers to utilize the potential of GPUs without the need for extensive development and hardware knowledge. The OpenCL platform is used in this thesis to accelerate computationally intensive algorithms in the area of machine learning and scientificcomputing. The studied algorithms are K-means and K-means++ clustering. The K-means and K-means++ clustering kernels designed for GPUs have largely outperformed the CPU-optimized implementations. Parallel implementations of the K-means and K-mean++ clustering algorithms using the Open Computing Language (OpenCL) platform designed for GPUs have achieved good results compared to CPUs. The parallel K-means algorithm using the OpenCL platform was implemented in the system to detect abandoned objects in real-time. The results showed that there was a time gain that significantly outperformed the sequential K-means algorithm while maintaining the same accuracy for abandoned object detection. Our system was designed to process real-time video for abandoned object detection. Keywords : Clustering ; OpenCL ; k-means ; k-means++ ; GPUs ; objets abandonnés ; vidéos surveillance
Une technique robuste et intelligente de détection par vidéosurveillance d'objets abandonnés dans les zones de transit
(2018-01-11) DAHI Ilias; Encadreur: TALEB Nasreddine; Co-Encadreur: CHIKR EL MEZOUAR Miloud
الملخص (بالعربية) : ازداد نشاط الابحاث في مجال المراقبة بالفيديو، وهدا نظرا لتأثيره في عدة مجالات مثل الامن، المجال العسكري، وتطبيق القانون. تشهد شبكات الكاميرات تزايد كبير في الأماكن الحضرية مثل محطات القطار، المطارات، البنوك، واماكن عمومية لغرض أمني. التدفق الهائل المقدم من طرف هده الكاميرات لا يمكن مراقبته من طرف الانسان لعدم قدرته على التركيز لمدة طويلة من الوقت او عدم المراقبة، الاكتشاف، والابلاغ في الوقت المناسب، ولذلك، عدة طرق للكشف عن العديد من الأحداث عن طريق المراقبة البصرية تدرس لمساعدة الانسان في مهمته. في هده الأطروحة، سنركز على تطوير طرق اكتشاف الاشياء المتخلي عنها عن طريق المراقبة البصرية. نعتبر الفعالية والتكلفة الحسابية اهتماماتنا الرئيسية نظرا لحساسية هدا النظام. النظام المقترح يكشف عن الاشياء المتخلي عنها مثل الأمتعة في مناطق العبور والأشياء الثابتة في أي من الأشكال في البيئات الداخلية والخارجية، تحت ظروف تغير في الاضاءة، وفي المناطق المزدحمة. الشيء الجديد في طريقتنا هو استخدام حواف بدلا من البيكسل في الكشف عن المناطق الثابتة. اقترحنا ايضا خوارزمية التجميع لتجميع الحواف المستقرة للأشياء المتخلي عنها المرشحة. درجتان احتماليتان مقترحة لتصنيف الاشياء المتخلي عنها. Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé La recherche scientifique dans le domaine de la vidéosurveillance a été très active au cours de la dernière décennie, en raison de son impact énorme sur des domaines tels que la sécurité et les applications militaires. Les réseaux de caméras de vidéosurveillance sont entrain de s’agrandir de jour en jour dans les zones urbaines, comme les gares, les aéroports, les banques et tous les autres zones publiques où la sécurité s’impose. L'énorme quantité de flux vidéo fourni par ces caméras ne peut être contrôlée et vérifiée par un agent humain en raison de son incapacité à se concentrer pendant une longue période de temps ou à repérer un danger et réagir à temps. Par conséquent, plusieurs méthodes pour la détection d’événements suspects dans la surveillance visuelle sont étudiées pour aider l’agent humain dans sa tâche. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur le développement d'une méthode de détection d'objets abandonnés dans la surveillance visuelle. En raison de l'aspect critique d'un tel système, la robustesse et le coût de calcul sont nos principales préoccupations. Le système proposé détecte les objets abandonnés, comme les bagages dans les zones de transit et les objets immobiles de toutes formes dans les environnements intérieurs et extérieurs, avec des changements des lumières brusques et aléatoires, et dans les zones encombrées. La nouveauté de notre méthode est l'utilisation des contours au lieu des pixels dans la détection de régions statiques. Nous avons également proposé un algorithme de clustering pour regrouper les contours stables dans les objets abandonnés candidats. Deux scores robustes sont également proposés pour la classification des objets abandonnés.
Etude électrique de type Capacité et Conductance en fonction de la tension de polarisation et de la fréquence et du Courant en fonction de la Température des structures à base de matériaux GaAs nitruré
(2020-09-24) Boualem Soumia; Encadreur: Benamara Zineb; Co-Encadreur: AKKAL.B
Résumé (en Français) : Les semiconducteurs à large bande interdite de groupe des nitrures ont attiré un grand intérêt en raison de leurs applications potentielles dans diverses technologies de dispositifs électroniques et optoélectroniques telles que : ultraviolet bleu (UV), les diodes électroluminescentes (DEL), les diodes laser et les dispositifs électroniques à hautes températures et à hautes puissances. Le travail accompli dans cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’étude des structures à base de nitrures tels que le GaN. Ce dernier est élaboré sur des substrats de GaAs. La nitruration de ces matériaux permet de fabriquer des structures GaN/GaAs, en utilisant une source de décharge luminescente singulière. Dans la première partie, nous avons étudié les caractéristiques C(V) et G(V) des structures Au/GaN/GaAs et Au/GaAs en fonction la fréquence. Ainsi, pour obtenir des courbes réelles (C-V) et (G-V), nous avons appliqué des corrections afin d’éliminer l’effet de la résistance série. Les valeurs de Nss sont obtenues en utilisant la méthode de comparaison des capacités relevées en haute et en basse fréquence (CHF-CLF). Cette dernière provient du fait qu'elle permet la détermination de nombreuses propriétés de la couche interfaciale. Les résultats obtenus confirment que la résistance série Rs et la densité d'états d'interface Nss sont des paramètres importants qui influencent le comportement électrique des structures. Dans la deuxième partie, la dépendance en température des paramètres électriques de la diode Au/GaN/GaAs a été étudiée en utilisant les caractéristiques courant- tension I(V) dans la plage de températures allant de 80 K à 350K. Les paramètres électriques tels que le facteur d'idéalité n, le courant de saturation Is, la hauteur de barrière Φbn et la résistance série Rs sont fortement dépendants de la température. Ainsi, nous utilisons ces paramètres pour montrer l’inhomogénéité de la barrière selon le modèle de Werner, c’est-à-dire la détermination de la hauteur de barrière moyenne et la déviation standard. Les mots clés : GaN, GaAs, Nanostructures, Diodes Schottky, Nitruration Abstract (en Anglais) : The groups III-nitrides wide-band-gap semiconductors have attracted great interest due to their potential application in various electronic and optoelectronic devices technology such as: blue ultraviolet (UV) light emitting diodes (LEDs), laser diodes (LDs) and high temperature /high-power electronic devices. The work done in this thesis is part of the study of nitride-based structures such as GaN. The latter is elaborated on GaAs substrates. The nitridation of these materials makes it possible to manufacture GaN/GaAs structures, using a singular glow discharge source. In the first part, we studied the C(V) and G(V) characteristics of the Au/GaN/GaAs and Au/GaAs structures as a function of frequency. Thus, to obtain real (C-V) and (G-V) curves, we applied corrections to eliminate the effect of series resistance. The values of states density Nss are obtained using the method of comparison of the capacitances recorded in high and low frequency (CHF-CLF). This one comes from the fact that it allows the determination of many properties of the interfacial layer. The obtained results confirm that the series resistance Rs and the density of interface states Nss are important parameters that influence the electrical behavior of the structures. In the second part, the temperature dependence of the electrical parameters of Au/GaN/GaAs diode was studied using current- voltage I(V) characteristics in the range from 80K to 350 K. The electrical parameters such as the ideality factor n, the saturation current Is, the barrier height Φbn and the series resistance Rs are strongly dependent on the temperature. Thus, we use these parameters to show the inhomogeneity of the barrier according to the Werner model. This method allows us the determination of the average barrier height and the standard deviation. Keywords : GaN, GaAs, Nanostructures, Schottky Diodes, Nitridation
Etude de conception d’une chaine de transmission optique à très haut débit à base de semi-conducteur du type III-nitrures
(2018-07-01) BERROUANE Wassila; Encadreur: ANANI Macho
الملخص (بالعربية) : وبسبب سعة أكبر بكثير من شبكات الكابلات النحاسية التقليدية ، فقد حظيت الألياف الضوئية بالإشادة على نطاق واسع كحاملة معلومات عالية السرعة وبعيدة المسافة. في الوقت الراهن؛ الاتصالات البصرية استخدام بواعث الليزر القائمة على السيليكون والاتصالات على الألياف البصرية الجرمانيوم أو البورون المبلوط بورون. تبلغ معدلات البتات التجارية الحالية 2.5 غيغابت في الثانية ، حتى 10 جيجابت في الثانية والنظرية 40 غيغابت في الثانية. أما الليزرات الجديدة المصنوعة على نوع نيتريد ثلاثي النواة والتي لها خصوصية وجود ثوابت حرارية كبيرة مما يؤدي إلى انخفاض كبير في التسخين وحياة أطول. بالإضافة إلى ذلك ، مكون الباعث الذي يتم تصنيعه من النيترريدات III يكتفي بإجراء اتصالات لا تعتمد على السيليكا مع جميع مشاكل الاتصالات بل مع سلسلة متصلة من المواد من نيتريد الثالث. من وجهة النظر هذه ، تتطلب منا الفيزياء استخدام InN لأنه يعمل عند الطول الموجي الأدنى للامتصاص وهو 1.55 ميكرون. هذه المخطوطة مكرسة لدراسة التصميم لخط نقل بصري عالي السرعة يعتمد على نوع نيتريد ثلاثي النواة. لذلك سوف يُطلب منا دراسة خصائص العنصر الرئيسي لأي جهاز كهروضوئي هو الدليل الموجي. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : De par sa capacité beaucoup plus importante que ce que proposent les réseaux câblés classiques en cuivre, la fibre optique a été plébiscitée comme vecteur de transport d’information à haut débit et sur de longues distances. Actuellement ; les communications optiques utilisent des émetteurs laser conçu sur du silicium et la communication se fait sur fibre optique de silice dopée au germanium ou au bore. Les débits actuels commerciaux sont de l’ordre de 2.5 Gb/s, voire 10 Gb/s et théoriques de 40 Gb/s. Les nouveaux lasers réalisés sur semi-conducteur du type III-Nitrures qui ont comme particularité le fait d’avoir de grandes constantes thermiques d’où un échauffement grandement réduit et une plus longue durée de vie. De plus, le composant émetteur étant réalisé en III-Nitrures il suffirait de réaliser les communications non plus à base de silice avec tous les problèmes de connexions mais plutôt avec un continuum de matériaux du type III-Nitrures. De ce point de vue la physique nous impose d’utiliser de l’InN car il travaille à la longueur d’onde du minimum d’absorption soit 1.55 µm. Ce manuscrit est consacré à l’étude de conception d’une chaine de transmission optique à très haut débit à base de semi-conducteur de type III-Nitrures. De ce fait nous serons appelés à étudier les caractéristiques de l’élément clé de tout dispositif optoélectronique qu’est le guide d’onde.
Nouvel algorithme pour le raccourcissement de canal UWB
(2017-02-16) BENOTMANE BENAMARA NourEddine; Encadreur: ELAHMAR Sid Ahmed
الملخص (بالعربية) : تقنية النطاقات الموجية الفائقة الاتساع (UWB: Ultra WideBand) هي تقنية البث الإذاعي الذي يستخدم الإشارات الممتدة على نطاق واسع من الترددات، عادة في حدود 500 ميغاهرتز(Mhz) لعدة جيغاهرتز (Ghz). وقد استخدمت لأول مرة في تطبيقات الرادار ومن ثم نقلت إلى تطبيقات الاتصالات السلكية واللاسلكية، وبالتالي إثارة اهتمام متزايد في الأوساط الأكاديمية والصناعية. الخصائص الرئيسية لهذه التكنولوجيا تعطيها صفة مرشح واعد لأنظمة الاتصالات اللاسلكية قصيرة المدى عالية السرعة. هذه الأطروحة هي جزء من دراسة تطبيق طريقة المعادل لتقصير قناة (CSE: Channel Shortening Equalizer) على تقنية UWB تسمى (MSSNR: Maximum Shortening SNR). التى تعتمد على تعظيم نسبة الإشارة على الضوضاء بحيث يتم تحصين النظام UWB ضد التداخل بين الرموز ) Interference (ISI: Intersymbolوتساعد على تقليل تعقيد المستقبل (Rake receiver) . هذه الأطروحة تتناول: - تحليل إشارة UWB، الخصائص الرئيسية وتطبيقاتها. - عرض نماذج المختلفة للقناة المستخدمة في UWB، تقنيات CSE التي تقلل من آثار التداخل (ISI) وبالتالي زيادة أداء نظام نقل التوصل المتعدد TH-UWB. - اقتراح خوارزمية جديدة تقوم على تركيز طاقة القناة دفعة فعالة (قناة-CSE) للاستجابة في المجال المطلوب باستخدام طريقة " قيمة التحلل المفرد (SVD)". هذا الأسلوب يعطي أداء BER أفضل بالمقارنة مع طريقة MSSNR الأمثل وزيادة يقلل من التعقيد الحسابي من المستقبل الجزئي (P-Rake)مقارنة مع المستقبل الانتقائى (S-Rake)والمستقبل الكلي (A-Rake). - اقتراح طريقة أخرى لتعظيم الاستفادة من التعادل CSE على أساس تعظيم النسبة بين إشارة مفيدة ومجموع الضوضاء، والتداخل ISI)) وتداخل التوصل المتعدد بين مختلف المستعملين (MAI). ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : The Ultra Wide Band (UWB) is a radio transmission technique that uses signals whose spectrum extends over a wide band of frequencies, typically in the range of 500 MHz to several GHz. It was first used for radar applications and then transposed to telecommunications applications, thus arousing a growing interest in the academic and industrial community. The main features of this technology give it the status of a promising candidate for high-speed short-range radio communications systems. This thesis is part of the study of the application of the Channel Shortening Equalizer (CSE) method to the Ultra Wide Band called the Maximum Shortening Signal to Noise Ratio (MSSNR). The latter consists in maximizing the signal-to-noise ratio so that the UWB system is immunized against intersymbol interference (ISI) and the complexity of the Rake receiver is reduced. This thesis deals with: - The analysis of the UWB signal, the main characteristics and their applications. - The presentation of the different channel models used in the UWB, the CSE equalization techniques that reduce the effects of interference and thus increase the performance of the multi-access TH-UWB transmission system. - Proposition of a new algorithm based on the energy concentration of the effective channel impulse response (Channel-CSE) in a desired window using the optimization method "Singular Value Decomposition (SVD)". This method gives better BER performance compared to the optimal MSSNR method and further reduces the computational complexity of the P-Rake receiver compared to the S-Rake and All-Rake receivers. - Proposal of another method of optimization of a CSE equalizer based on the maximization of the ratio between the useful signal and the sum of the noise, the ISI and the multiple access interference (MAI).