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セルオートマトンによる機能情報処理アルゴリズム・LSIの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18700132
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知能情報学
研究機関北海道大学

研究代表者

池辺 将之  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (20374613)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードセルオートマトン / トポロジー保存 / 物体形状 / イメージセンサ / 複数物体認識 / プログラマブルシーケンサ / 粘菌 / 経路探索
研究概要

1.セルオートマトンによる仮想粘菌アルゴリズムの研究(アルゴリズム設計)
相互作用ルール設計手法を更に発展させ、回転テンプレートを用いた物体のトポロジー制御手法を考案した。粘菌のような生体動作をセルオートマトンで実現するためには、その特性のモデル化が必須となる。本研究では、粘菌が食物(ターゲット)を効率よく取得する体に変体していくモデルの研究を行った。研究にあたってC++言語によるセルオートマトンシミュレータを使用し、アルゴリズムの評価を行った。複雑な迷路を高速に解くセルオートマトン・アルゴリズムの実現に成功した。従来の迷路解析手法に比べ、14値から5値への大幅な状態遷移数の削減に成功し、かつ、ゴールまでに複数の経路があるような複雑な迷路形状においても、最短経路をセル幅1の線として抽出することが可能となった。
2.CMOSイメージセンサ上でのフレーム内動き抽出処理の実現CMOSイメージセンサをアナログメモリとみなして、センサ上で演算する手法を実現し、センサチップを開発した。上記LSIでは、PS(プログラマブル・シーケンサ)を用いて演算部の制御を容易にする。相互作用ルールを実現する演算器のスイッチングを、PS用の命令として定義することで外部から容易な制御が可能であり、かつ、製作したLSIの評価・デバッグをシンプルにすることができた。センサの蓄積時間と演算機能により1フレームを取得するだけで動き抽出が可能となった。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) 図書 (6件)

  • [雑誌論文] Using Negative Feedback in CMOS Image Sensors to Detect Intra-frame (in Japanese)2008

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ikebe, Masaki Igarashi, And Junichi Motohisa
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers vol.62,No.3

      ページ: 376-383

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Spatially Adaptive Dynamic-Range-Compression Processing2008

    • 著者名/発表者名
      Sousuke Shimoyama, Masayuki Ikebe, and Masaki Igarashi
    • 雑誌名

      Journal of Signal Processing vol.12,No.1

      ページ: 45-53

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Wide Dynamic Range Compression Image Sensor with Negative Feedback Resetting2007

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ikebe and Saitou Keita
    • 雑誌名

      IEEE Sensors journal vol.7,No.5

      ページ: 897-904

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Digitally Controlled PLL by Clock-Period Comparison2007

    • 著者名/発表者名
      Yukinobu Makihara, Masayuki Ikebe and Eiichi Sano
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E90-C,No.6

      ページ: 522-528

    • NAID

      110007519709

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Wide Dynamic Range Compression Image Sensor with Negative Feedback Resetting2007

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ikebe, Saitou Keita
    • 雑誌名

      IEEE Sensors journal Vol.7 Issue5

      ページ: 897-904

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Exaluation of Continuous-and Spatianl-Correection for High-Dynamic-Range Compression (in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      Saitou Keita, Sousuke Shimoyama, Masayuki Ikebe
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers vol. 61, No. 3

      ページ: 325-331

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of Digitally Controlled PLL by Clock-Period Comparison2007

    • 著者名/発表者名
      Yukinobu Makihara, Masayuki Ikebe, Eiichi Sano
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Electronics (in press)(accepted for publication)

    • NAID

      110007519709

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] CMOS Image Sensor Using Negative-Feedback Resetting to Obtain Variably Smoothed Images2006

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ikebe, Saitou Keita
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E89-C No.11

      ページ: 1662-1669

    • NAID

      110007538705

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Digital Controlled PLL by using Clock-Period Comparator (in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      Yukinobu Makihara, Masayuki Ikebe, Eiichi Sano
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.J89-C, No.10

      ページ: 666-668

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] A Fast Method of Local Histogram Calculation for Image Processing2008

    • 著者名/発表者名
      Masaki Igarashi, Masayuki Ikebe, Junichi Motohisa
    • 学会等名
      2008 RISP International Workshop on Nonlinear Circuit and Signal Procrssing
    • 発表場所
      Gold Coast, Australia
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 負帰還型プログラマブル広ダイナミックレンジ圧縮イメージセンサ2007

    • 著者名/発表者名
      池辺将之、櫻谷直史、五十嵐正樹、本久順一
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 情報センシング研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-10-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of All-Digital PLL by Using Clock-Period Comparator2007

    • 著者名/発表者名
      Yukinobu Makihara, Masayuki Ikebe, Eiichi Sano
    • 学会等名
      The 14th Workshop on Synthesis And System Inte gration of Mixed Information technologies
    • 発表場所
      Sappro, Japan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 7-GHz CMOS RF front-end monolithically integrated with inverted-F antenna for wireless sensor system2007

    • 著者名/発表者名
      M. Ikebe, D. Ueo, H. Osabe, K. Inafune, E. Sano, M. Koutani, M. Ikeda, and K. Mashiko
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Solid-state Sensors, Actuators and Microsystems
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of a multi-path maze-solving cellular automata by using a virtual slime-mold model2007

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ikebe, Yusuke Kitauchi
    • 学会等名
      Unconventional Computing 2007
    • 発表場所
      Bristol, UK
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of maze-searching cellular automata by using virtual slime-mold model2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kitauch and M. Ikebe
    • 学会等名
      The 20th Karuizawa Workshop on Circuits and Systems
    • 発表場所
      Karuizawa, Japan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] CMOSイメージセンサ用シングルスロープA/Dの高速化検討2007

    • 著者名/発表者名
      櫻谷 直史, 池辺 将之, 牧原 幸伸, 本久 順一
    • 学会等名
      第11回システムLSIワークショップ
    • 発表場所
      北九州市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 負帰還イメージセンサによる動き方向抽出2007

    • 著者名/発表者名
      池辺将之・櫻谷直史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 集積回路研究会
    • 発表場所
      神戸市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 【最新】CCD/CMOSイメージセンサ技術全集(第2章3節 蓄積容量変調型CMOSイメージセンサと広ダイナミックレンジ化)2008

    • 著者名/発表者名
      池辺将之
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] "Evaluation of a multi-path maze-solving cellular automata by using a virtual slime-mold model" Unconventional Computing 20072007

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ikebe, Yusuke Kitauchi
    • 出版者
      Luniver Press
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] "解説記事:広ダイナミックレンジ画像圧縮手法の検討"画像ラボ2007

    • 著者名/発表者名
      池辺将之
    • 出版者
      日本工業出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] CMOSイメージセンサの最新動向-高性能化, 高機能化から応用展開まで-(第5章 広ダイナミックレンジ化)2007

    • 著者名/発表者名
      池辺将之
    • 出版者
      CMC出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] CMOSイメージセンサの最新動向□高性能化,高機能化から応用展開まで□(第5章 広ダイナミックレンジ化)2007

    • 著者名/発表者名
      池辺将之
    • 出版者
      CMC出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 【最新】CCD/CMOSイメージセンサ技術全集(第2章3節 蓄積容量変調型CMOSイメージセンサと広ダイナミックレンジ化)2007

    • 著者名/発表者名
      池辺将之
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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