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リアルワールド知能システム用超高速ステレオビジョンVLSIプロセッサの開発

Research Project

Project/Area Number 16700160
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

張山 昌論  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (10292260)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsステレオビジョン / 絶対値差分 / Adaptive Window / ロジックインメモリ / 絶対値差分演算 / SAD / Adaptive window
Research Abstract

安全性・セキュリティの確保などを重視した「人にやさしい情報社会」のためには,家庭用サービスロボット,高安全自動車などの人間を支援する知能システムが重要となる.このような知能システムを実現するためには,環境情報を高速に取得することが望まれる.最も重要な環境情報として,物体の3次元情報(位置,姿勢,形状)があげられる.そこで,本研究では,究極的高性能化のために,計算量最小化を指向したVLSI向きアルゴリズム,高性能・低消費電力プロセッサアーキテクチャ,先進回路技術 最適設計理論といった各階層における要素技術を確立・統合する.これにより,高信頼な3次元画像取得を数ミリ秒以下で行え,知能システムの実現が大きく促進される.
本年度は,前年度までに提案したウィンドウサイズを可変とする高信頼アルゴリズムとプロセッサアーキテクチャを基に,高安全自動車用道路抽出プロセッサの開発を行った.フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)を用いた実装により,マイクロプロセッサでの処理と比較して,数10倍の高速化が達成できることを示した.
また,ステレオビジョンのさらなる高信頼化のために,3眼ステレオピジョン用プロセッサアーキテクチャを提案した.演算スケジュールを最適化することにより,2眼カメラのハードウェア量とほぼ同じハードウェア量・処理時間で3眼ステレオビジョンの処理を達成した.0.18μCMOSプロセスを用いて,32画素x32画素のサイズの入力画像,最大ウィンドウサイズ4x4に対するテストチップを試作した.その結果,動作周波数100MHzで1000フレーム/secで動作する見積もりを得た.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (15 results)

  • [Journal Article] Processor Architecture for Road Extraction Based on Projective Transformation2006

    • Author(s)
      S.Lee, M.Hariyama, M.Kameyama
    • Journal Title

      Proc. SICE-ICCAS

      Pages: 1446-1450

    • NAID

      110004748907

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  • [Journal Article] 1000 frame/sec Stereo Matching VLSI Processor with Adaptive Window-Size Control2006

    • Author(s)
      M.Hariyama, N.Yokoyama, M.Kameyama
    • Journal Title

      Proc. Asian Solid-State Circuits Conference

      Pages: 123-126

    • NAID

      120001182113

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  • [Journal Article] 高安全自動車道路抽出のための動的再構成アーキテクチャ2006

    • Author(s)
      李 承啓, 張山 昌論, 亀山 充隆
    • Journal Title

      電子情報通信学会集積回路研究会(信学技報) ICD2006-51

      Pages: 63-67

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  • [Journal Article] 画像処理プロセッサのための最適メモリアロケーション2006

    • Author(s)
      張山昌論, 小林康浩, 亀山充隆
    • Journal Title

      電子情報通信学会集積回路研究会(信学技報) ICD2006-57

      Pages: 95-100

    • NAID

      110004748913

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    • Author(s)
      横山直人, 張山昌論, 亀山充隆
    • Journal Title

      電子情報通信学会集積回路研究会(信学技報) ICD2006-153

      Pages: 55-60

    • NAID

      10018707021

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  • [Journal Article] ウィンドウ並列・ピクセル並列アーキテクチャに基づくステレオビジョンプロセッサ2006

    • Author(s)
      横山直人, 張山昌諭, 小林康浩, 亀山充隆
    • Journal Title

      電子情報通信学会集積回路研究会(信学技報) ICD2005-212

      Pages: 43-46

    • NAID

      10017255609

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      M.Hariyama, H.Sasaki, M.Kameyama
    • Journal Title

      IEICE Trans.Inf.& Syst. Vol.E88-D, No.7

      Pages: 1486-1491

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      110003214339

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    • Author(s)
      M.Hariyama, Y.Kobayashi, H.Sasaki, M.Kameyama
    • Journal Title

      IEICE Trans.Fundamentals Vol.E88-A, No.12

      Pages: 3516-3522

    • NAID

      110004019457

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      M.Hariyama, N.Yokoyama, M.Kameyama, Y.Kobayashi
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      IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems (CD-ROM)

    • NAID

      110004019457

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  • [Journal Article] ウィンドウ並列・ピクセル並列スケジューリングに基づく高信頼ステレオマッチングVLSIのアーキテクチャ2005

    • Author(s)
      横山直人, 張山昌論, 亀山充隆
    • Journal Title

      電気関係学会東北支部連合大会 2I8

      Pages: 328-328

    • NAID

      130005443855

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  • [Journal Article] VLSI Processor for Reliable Stereo Matching Based on Window-Parallel Logic-in-Memory Architecture2004

    • Author(s)
      Masanori Hariyama, Michitaka Kameyama
    • Journal Title

      Digest of Technical Paper 2004 Symposium on VLSI Circuits VLSI Symposium

      Pages: 166-169

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  • [Journal Article] Architecture of a Stereo Matching VLSI Processor Based on Hierarchically Parallel Memory Access2004

    • Author(s)
      Masanori Hariyama, Haruka Sasaki, Michitaka Kameyama
    • Journal Title

      Proc.International Midwest Symposium on Circuits and Systems

      Pages: 245-247

    • NAID

      110003214339

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  • [Journal Article] アクティブステレオビジョンを用いた捕球ロボットシステムの構成2004

    • Author(s)
      佐々木明夫, 張山昌論, 亀山充隆
    • Journal Title

      電気関係学会東北支部連合大会予稿集

      Pages: 311-311

    • NAID

      130005443519

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  • [Journal Article] 最適スケジューリングに基づくステレオビジョンVLSIプロセッサ2004

    • Author(s)
      張山昌論, 亀山充隆
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 ICD2004-99

      Pages: 11-15

    • NAID

      10014032564

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  • [Journal Article] 高速軌道予測に基づく捕球ロボットシステム2004

    • Author(s)
      佐々木明夫, 張山昌論, 亀山充隆
    • Journal Title

      計測自動制御学会東北支部40周年記念学術講演会予稿集

      Pages: 53-56

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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