AnalogHDLを用いたAD融合認識機能LSIのシステム設計法に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10750249
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 永田 真 広島大学, 工学部, 助手 (40274138)
• Keywords: アナログデジタル混載LSI / アナログデジタル融合LSI / 知能LSI / AnalogHDL / AD混載シミュレーション / CMOSイメージセンサ / 特徴連想処理 / 特徴抽出

Research Abstract

本研究の目的は、ハードウェア記述言語(HDL)によるアナログ・デジタル(AD)融合回路システム設計法を確立し、イメージセンサを集積したAD融合認識機能LSIのシステム設計に適用することである.本年度実施した研究内容を下記にまとめる.
1. PWM信号を用いたAD融合回路アーキテクチャに基づく特徴連想処理プロセッサを0.8μmCMOSにより試作した.56x56ピクセルの受光部を持つCMOS機能イメージセンサと、時間領域アナログ信号処理による28入力並列距離演算回路及び最小値検出回路を持つ局所的特徴抽出ブロックを有する.撮像画像を8x8ピクセルの局所領域に分割し、各領域を最も良く近似する参照パターンを抽出することで、認識処理に用いる特徴データを高速に生成する.
2. 特徴連想処理プロセッサチップの評価環境を構築し、その測定評価により各部の基本動作を確認した.イメージセンサは撮像データを6ビット程度の多階調PWM信号出カ及び2値化パルス出力が可能であることがわかった.また、局所的特徴抽出ブロックにおけるデータ転送や距離演算・最小値検索などの詳細な実動作タイミング・データを取得した.
3. 時間領域アナログ信号処理のアナログHDL記述法を確立し、局所的特徴抽出ブロックと等しい入出力関係を示すハードウェアモデルをAD混載シミュレーション環境に構築した.これにより、特徴連想処理プロセッサをコアとした認識機能LSIの開発に向けて、システムレベルの機能シミュレーション及びシステム性能評価が可能になる.
本研究は継続しており、機能イメージセンサの詳細な性能評価と動作モデル開発、手書き文字等を対象とした認識アルゴリズム開発と、そのハードウェア実装のための認識機能LSI及び制御LSIを含めたシステム設計についての研究を遂行する.

Research Products

• [Publications] 本間充: "PWM信号を用いたCMOS機能イメージャの設計" 信学技法. ICD98-125. 1-8 (1998)
• [Publications] 中本裕之: "PWM信号を用いたAD融合パターンマッチング回路" 信学技法. ICD98-125. 17.-24 (1998)
• [Publications] Makato Nagata: "A Smart CMOS Imager with Pixel Level PWM Signal Processing" Symposium VLSI Circuits. 発表予定. (1999)