Part 4 :
Votre projet

COTS VS CUSTOM

Pour des projets exigeants, dans des domaines où l’erreur peut être fatale (aéronautique, militaire, spatial…), les produits COTS (Commercial Off-The-Shelf => produit sur étagère) peuvent difficilement avoir leur place dans un système global qui a besoin d’être optimisé et réalisé sur mesure. Ci-dessous quelques exemples tirés de notre expérience personnelle et des différents projets développés dans l’aéronautique, le militaire ou le spatial :

Pré-traitement d’image :

Les caméras dites «industrielles» sur étagère n’ont globalement pas de pré-traitement d’image complexe à bord (par exemple FPN correction, HDR, stabilization). Et dans des systèmes complexes avec un très gros volume de données à traiter, il est important de le faire au plus prêt de la tête de caméra. On peut alors utiliser un FPGA qui joue le rôle de «Data Cruncher».

Puissance de calcul et capacité mémoire :

Quand on a besoin de développer une application innovante (par ex. un système de guidage pour véhicule autonome), on a besoin d’utiliser des capteurs professionnels aux performances très élevées. Qui dit performances élevées, dit très gros volume de données capturé en temps réel et donc, nécessité d’une forte puissance de calcul pour traiter ces données et les analyser. Il peut s’agir de faire tourner des algorithmes de traitement d’image (par exemple correction de déformation optique, auto exposition) ou des algorithmes d’analyse d’image (détection, reconnaissance, identification, tracking…). Par exemple, un PC pourra traiter 1 caméra de 12Mpx, mais si le système est constitué de 6 caméras de 12Mpx, 1 PC seul (même très puissant) ne sera pas capable de traiter les flux de données générés. Il faudra en utiliser plusieurs en parallèles, ce qui sera loin d’être optimal et efficace avec des goulots d’étranglement tantôt côté puissance de calcul, tantôt au niveau des flux de données.

Form factor :

Une caméra COTS est déjà dans un format imposé (à la fois concernant le boitier mécanique mais évidemment aussi concernant les cartes électroniques qui la composent). Pour certains projets, le format mécanique des cartes électronique des têtes de caméra doit être spécifique pour répondre aux exigences de taille et de forme du caisson. Par exemple, dans un projet où il est nécessaire d’avoir plusieurs têtes de caméra (ex : besoin de capturer dans différentes bandes de fréquences ou vision panoramique) il est possible de faire rentrer plusieurs têtes dans le même caisson et de mutualiser les pré-traitements si besoin. Idem concernant le refroidissement et la gestion des optiques (monture, motorisation, autofocus…) qui peuvent être pensés et optimisés de manière globale.

Interfaces : compatibilité, robustesse et goulots d’étranglement :

Il y aura toujours des problèmes de compatibilité entre les sous éléments COTS d’un système global optronique. Ces interfaces entre éléments, véritables «boites noires », coûtent toujours plus cher au final que de faire une conception sur mesure. Très souvent des protocoles propriétaires seront imposés constituant un réel frein dans un système de vision global. De la même manière, certaines contraintes liées à l’environnement de travail de la caméra (ex : vibration à l’intérieur d’un hélicoptère), peuvent conduire à créer des protocoles de transmission sur mesure pour des câbles haut débit. Enfin, certaines interfaces propriétaires peuvent constituer de réels goulots d’étranglement alors que dans un système pensé de manière globale, tout est plus fluide et optimisé. Sans parler de la latence dans la transmission entre la prise de vue et son traitement, qui peut être rédhibitoire dans certains cas (assistance au pilotage, par exemple).

Consommation électrique et refroidissement :

La consommation électrique d’une optronique basée sur des caméras COTS sera supérieure à une architecture sur mesure, alors même que les pré-traitements d’image ne sont pas fait à bord des caméras COTS. Dans un système sur mesure, le besoin en composants électroniques est optimisé au strict nécessaire, diminuant ainsi de fait la consommation et le dégagement de chaleur.

Pannes, maintenance et responsabilités :

En pensant la conception d’un projet de manière globale, on supprime des cartes inutiles qui viennent interfacer les différents écosystèmes, et donc des problèmes de panne potentiels, des problèmes de recherche de responsabilité et de maintenance du système global. In fine, on augmente sa fiabilité.