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マルチポート・メモリ・ベースのディープラーニングに関する研究

Research Project

Project/Area Number 17K14668
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

安 豊偉  広島大学, 工学研究科, 特任准教授 (20707260)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2018-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsマルチポートメモリ / 画像認識 / 特徴抽出回路 / 最近傍探索 / 電子デバイス・機器
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、画像処理、画像認識、機械学習のために、複数バンクのマルチポートメモリを設計しました。このマルチポートメモリは、ロボティクス、携帯端末、ウェアラブル機器、自動車分野における多くのコンピュータビジョンおよび機械学習アプリケーションに高い並列性を提供することができます。
開発されたマルチポートメモリを使用して、歩行者認識のために、セルベースのスライディングウィンドウ認識メカニズムを備えた方向性勾配(HOG)ヒストグラムとHaar-like記述子の両方を利用するデュアル機能ベースのオブジェクト認識コプロセッサが設計されています。 HOG及びHaar-like記述子の特徴抽出回路は、画像センサからのピクセル周波数に同期するピクセルベースのパイプラインアーキテクチャによって実現されました。各セル特徴ベクトルを抽出した後、セルベースのスライディングウィンドウ方式は、このセルを含むすべてのウィンドウに対して並列認識を可能になります。最近傍探索(NNS)分類器は、HOGおよびHaar-like特徴空間にそれぞれ適用されます。 2つの特徴ドメイン により、改良された精度で歩行者検出のためのバイナリ分類のハードウェアに優しい実装が可能になります。
開発された5段階パイプラインによるHOG特徴抽出アーキテクチャは、制御ユニット、勾配方向(ビン)および勾配の大きさ計算のためのピクセル処理ユニット、および中間セル特徴を格納するための18ポートメモリを有する投票ユニットを含んでいます。
Haar-like特徴では、Dxは左矩形と右矩形の差から導出され、Dyは上矩形と下矩形の差から導出されます。 w×hピクセルの入力画像が与えられると、1行のサブセルに対してw / 2中間DxおよびDy値のみが4ポートメモリに記憶されます。

Report

(1 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Resource-Efficient Object-Recognition Coprocessor With Parallel Processing of Multiple Scan Windows in 65-nm CMOS2018

    • Author(s)
      Aiwen Luo, Fengwei An, Xiangyu Zhang, Lei Chen, Hans Juergen Mattausch
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems

      Volume: 26 Issue: 3 Pages: 431-444

    • DOI

      10.1109/tvlsi.2017.2774813

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flexible feature-space-construction architecture and its VLSI implementation for multi-scale object detection2018

    • Author(s)
      Aiwen Luo, Fengwei An, Xiangyu Zhang, Lei Chen, Zunkai Huang and Hans Juergen Mattausch
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 57 Issue: 4S Pages: 04FF04-04FF04

    • DOI

      10.7567/jjap.57.04ff04

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Modular and Reconfigurable Pipeline Architecture for Learning Vector Quantization2018

    • Author(s)
      Xiangyu Zhang, Fengwei An, Lei Chen, Idaku Ishii, Hans Juergen Mattausch
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers

      Volume: 99 Issue: 10 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1109/tcsi.2018.2804946

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Hardware Architecture for Cell-based Feature-Extraction and Classification Using Dual-Feature Space2017

    • Author(s)
      Fengwei An, Xiangyu Zhang, Aiwen Luo, Lei Chen, Hans Juergen Mattausch
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology

      Volume: 99 Issue: 10 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1109/tcsvt.2017.2726564

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Vector-Quantization Compression Circuit with On-Chip Learning Ability for High-Speed Image Sensor2017

    • Author(s)
      Zunkai Huang, Xiangyu Zhang, Lei Chen, Yongxin Zhu, Fengwei An, Hui Wang, Songlin Feng
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 5 Pages: 22132-22143

    • DOI

      10.1109/access.2017.2762399

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Object-recognition VLSI for pedestrian detection in automotive applications2017

    • Author(s)
      Fengwei An, Xiangyu Zhang, Lei Chen, Idaku Ishii
    • Organizer
      IEEE 12th International Conference on ASIC
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Parallelization of Hough transform for high-speed straight-line detection in XGA-size videos2017

    • Author(s)
      Jungang Guan, Fengwei An, Lei Chen, Hans Juergen Mattausch
    • Organizer
      IEEE International Conference on Consumer Electronics
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reconfigurable Block-based Normalization Circuit for On-chip Object Detection2017

    • Author(s)
      Aiwen Luo, Fengwei An, Yuki Fujita, Xiangyu Zhang, Lei Chen and Hans Juergen Mattausch
    • Organizer
      International Conference on Solid State Devices and Materials
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2018-12-17  

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