STAGE - Estimation de l’Illuminant en RGB par Réseaux de Neurones Compacts

STMicroelectronics; Paris; Sur place; EUR 60 000 - 80 000; Plein temps

Résumé du poste

Une entreprise mondiale de semiconducteurs recherche un stagiaire pour développer un modèle léger et efficace d'estimation de l'illuminant basé sur des réseaux de neurones. Le candidat idéal a une forte expérience en deep learning et en Python, ainsi qu'un intérêt pour le traitement d'images. Ce stage permettra de travailler sur l'optimisation de modèles pour un usage sur plateformes embarquées, tout en contribuant à l'innovation technologique responsable et durable.

Qualifications

• Expérience en deep learning et en développement de modèles.
• Compétences en Python avec un intérêt pour le traitement d'images.

Responsabilités

• Développer un modèle léger pour estimer l'illuminant à partir d'images RGB.
• Optimiser le modèle pour le déploiement sur des plateformes embarquées.
• Évaluer les performances en conditions d'éclairage variées.

Connaissances

Deep learning

Python

Traitement d'images

Outils

TensorFlow

PyTorch

Description du poste

Chez STMicroelectronics, nous sommes convaincus que la technologie est un moteur d’innovation et a un impact positif pour les entreprises, les personnes et la société.

En tant qu’acteur mondial des semiconducteurs, nos technologies de pointe et nos composants électroniques sont invisibles mais au cœur du monde d’aujourd’hui.

Rejoindre ST, c’est intégrer une entreprise internationale riche de plus de 115 nationalités, présente dans 40 pays, et rassemblant plus de 50 000 talents passionnés et engagés, tous unis par la volonté de créer et d’inventer la technologie de demain.

Innover demande bien plus que des compétences techniques : cela nécessite des personnes inspirantes, qui savent collaborer avec respect et enthousiasme. Des collaborateurs animés par la passion, prêts à remettre en question le statu quo, à faire avancer l’innovation et à révéler leur plein potentiel.

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Contexte et Motivation

L’estimation de l’illuminant ambiant est une étape clé en vision par ordinateur pour assurer la constance des couleurs malgré les variations d’éclairage. Cette tâche est essentielle dans de nombreuses applications, telles que la photographie mobile, la surveillance vidéo, ou la conduite autonome. Cependant, les méthodes actuelles, souvent basées sur des réseaux profonds volumineux, sont trop coûteuses en calcul pour être déployées en temps réel sur des dispositifs embarqués.

Ce stage vise à développer un modèle léger et efficace, basé sur des réseaux de neurones compacts (tiny neural networks), capable d’estimer précisément l’illuminant à partir d’images RGB. L’objectif est de concilier performance et faible consommation de ressources, pour une utilisation sur plateformes à capacité limitée.

État de l’Art

Les approches classiques d’estimation de l’illuminant reposent sur des hypothèses simplifiées, comme la présence d’une source lumineuse blanche unique, ce qui limite leur robustesse en conditions réelles. Les méthodes récentes exploitent des CNN profonds, offrant de meilleures performances mais avec un coût computationnel élevé.

Les réseaux compacts, tels que MobileNet ou EfficientNet, proposent des architectures allégées adaptées aux environnements embarqués. Leur application à l’estimation de l’illuminant reste peu explorée, offrant un potentiel important pour des solutions en temps réel.

Objectifs du Stage

• Concevoir une architecture de réseau de neurones compacte adaptée à l’estimation de l’illuminant en RGB.
• Optimiser le modèle pour réduire sa taille et son coût de calcul, tout en maintenant une bonne précision.
• Entraîner et évaluer le modèle sur des datasets complexes, notamment CL3AN [1], qui reflètent des conditions d’éclairage variées.
• Analyser les performances en termes de précision, robustesse et efficacité, avec un focus sur le déploiement embarqué.

Méthodologie

Le stage débutera par une revue bibliographique approfondie des méthodes existantes en estimation d’illuminant et en réseaux compacts. Ensuite, une architecture CNN légère sera développée, combinant des convolutions efficaces et éventuellement des mécanismes d’attention pour capturer les détails locaux et globaux.

Des techniques d’optimisation telles que la quantification, le pruning et la factorisation des convolutions seront appliquées pour réduire la complexité du modèle. Le modèle sera entraîné sur le dataset CL3AN, avec des augmentations de données pour simuler diverses conditions d’éclairage.

Enfin, une évaluation rigoureuse sera menée, comparant le modèle aux approches existantes, et analysant son potentiel pour un usage en temps réel sur des dispositifs embarqués.

Environnement Technique

Le développement se fera en Python, avec des frameworks comme TensorFlow Lite ou PyTorch Mobile. L’entraînement utilisera des GPU, et le modèle sera optimisé pour des plateformes embarquées.

Résultats Attendus

• Un modèle compact performant pour l’estimation de l’illuminant en RGB.
• Un rapport détaillé présentant la méthodologie, les résultats et les perspectives.
• Un code source documenté, prêt pour intégration dans des systèmes embarqués.

A propos de vous

• Compétences en Deep learning
• Expérience en python, un framework tel Pytorch ou Tensrflow
• Intérêt pour le traitement et qualité d'image

[1] Vasluianu, F. A., Seizinger, T., Wu, Z., & Timofte, R. (2025). After the Party: Navigating the Mapping From Color to Ambient Lighting. arXiv preprint arXiv:2508.02168.

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