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2016 Fiscal Year Research-status Report

CPU・GPU・ASIC同時開発のためのモデルベース画像処理設計ツールの構築

Research Project

Project/Area Number 15K00077
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

黒木 修隆  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (90273763)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 沼 昌宏  神戸大学, 工学研究科, 教授 (60188787)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords画像処理 / CAD / FPGA / GPU / OpenCV / 超解像
Outline of Annual Research Achievements

近年はスマートフォン、ディジタルカメラ、監視カメラ等の普及により、写真や画像を加工する技術の開発競争が激化している。そして、それらの技術はPC上でソフトウェアとして動作するだけでなく、モバイル機器やカメラ内ではハードウェアとして動作することが要求される。本プロジェクトはそのような様々な実行環境において効率よく画像処理アルゴリズムを開発することを目標とし、CPU・GPU・ASICの同時開発が可能なモデルベース画像処理設計ツールを構築中である。平成27年度~平成29年度の3年間で本ツールを完成させ、Web上で公開する予定である。本ツールにより、短期間で画像処理アルゴリズムが開発できるようになり、大学および産業界における競争力の向上が期待できる。
初年度(平成27年度)は、既に開発済みの画像処理設計ツールである"Image Processing Builder"に対して、世界的に普及している画像処理ライブラリである"OpecCV"を組み込むことに成功した。なお、"Image Processing Builder"はホームページ(http://cas.eedept.kobe-u.ac.jp/WelcomeES1/IPBuilder/index.html)上で一般公開している。
第2期(平成28年度)はC言語のコードを自動生成するエンジン部を構築した。また、テスト用の画像処理アプリケーションとして、“人工知能型の超解像”、“モノクロ画像の自動カラー化”、“3次元計測・認識システム”、“医用診断機器OCTのノイズ除去システム”等を準備した。なお、上記の研究成果は学術論文5件、国際会議14件等で発表している。
第3期(平成29年度)は生成されたC言語の動作テストとツールの公開に向けてプロジェクトを進めて行く予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本プロジェクトの期間中もコンパイラや画像処理ライブラリOpecCV、またGPUは急速に進歩している。新しい技術の導入と並行して研究・開発を進めているため、プロジェクトに若干の遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

本プロジェクトは計画通り、1年後に“CPU・FPGA・GPUの同時開発が可能なモデルベース設計ツール”の完成を目指す。現在、若干の遅れが発生しているが、プロジェクト全体への影響は少ないと考える。最終年度(平成29年度)は“C言語自動生成エンジン”の動作確認を急ぐと共に、予定通り、本ツールの一般公開を目指す。
なお、上記の研究成果は継続的に各種の学会・論文等で報告すると共に、ホームページ(http://cas.eedept.kobe-u.ac.jp/WelcomeES1)上に逐次公開することにより、成果の社会還元に努めて行く。

Causes of Carryover

当年度の残額は通常の価格変動による誤差程度(全体予算の1.6%程度)であり、備品を購入できる金額ではない。そのため、次年度に使用を持ち越した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成29年度への繰越額は通常の価格変動による誤差程度(全体予算の1.6%程度)であり、本プロジェクトの支出計画に大きな変更はない。

  • Research Products

    (26 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Multi-Channel Convolutional Neural Networks for Image Super-Resolution2017

    • Author(s)
      S. Ohtani, Y. Kato, N. Kuroki, T. Hirose, and M. Numa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E100-A Pages: 572-580

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 4並列の畳み込みニューラルネットワークを用いた超解像2016

    • Author(s)
      大谷真也, 加藤 裕, 黒木修隆, 廣瀬哲也, 沼 昌宏
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌

      Volume: J99-D Pages: 588-593

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Locally Weighted Averaging for Denoising of Medical Tomographic Images2016

    • Author(s)
      Y. Kato, N. Kuroki, T. Hirose, and M. Numa
    • Journal Title

      Journal of Signal Processing

      Volume: - Pages: 217-220

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 4出力の畳み込みニューラルネットワークを用いた超解像2016

    • Author(s)
      加藤 裕, 大谷真也, 黒木修隆, 廣瀬哲也, 沼 昌宏
    • Journal Title

      第15回情報科学技術フォーラム(FIT2016)講演論文集

      Volume: - Pages: RI-005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fully-Integrated High-Conversion-Ratio Dual-Output Voltage Boost Converter with MPPT for Low-Voltage Energy Harvesting2016

    • Author(s)
      T. Ozaki, T. Hirose, H. Asano, N. Kuroki, and M. Numa
    • Journal Title

      IEEE Journal of Solid-State Circuits

      Volume: 51 Pages: 2398-2407

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Restoring defocus images with Wiener filter and convolutional neural network2017

    • Author(s)
      H. Nohara, N. Kuroki, T. Hirose, and M. Numa
    • Organizer
      2017 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP 2017)
    • Place of Presentation
      Guam, USA
    • Year and Date
      2017-02-28 – 2017-03-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Segmentation and Colorization of Grayscale Image using Convolutional Neural Network2017

    • Author(s)
      Y. Arashi, N. Kuroki, T. Hirose, and M. Numa
    • Organizer
      2017 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP 2017)
    • Place of Presentation
      Guam, USA
    • Year and Date
      2017-02-28 – 2017-03-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A study on point cloud registration with SIFT features2017

    • Author(s)
      Y. Yamaguchi, N. Kuroki, T. Hirose, and M. Numa
    • Organizer
      2017 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP 2017)
    • Place of Presentation
      Guam, USA
    • Year and Date
      2017-02-28 – 2017-03-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sub-1-us start-up time, 32-MHz relaxation oscillator for low-power intermittent VLSI systems2017

    • Author(s)
      H. Asano, T. Hirose, T. Miyoshi, K.Tsubaki, T. Ozaki, N. Kuroki, M. Numa
    • Organizer
      The 22th Asia and South Pacific Design Automation Conference (ASP-DAC)
    • Place of Presentation
      Chiba/Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2017-01-16 – 2017-01-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A 0.38-uW stand-by power, 50-nA-to-1-mA load current range DC-DC converter with self-biased linear regulator for ultra-low power battery management2016

    • Author(s)
      T. Ozaki, T. Hirose, H. Asano, N. Kuroki, M. Numa
    • Organizer
      IEEE Asian Solid-State Circuits Conference 2016 (A-SSCC 2016)
    • Place of Presentation
      Toyama, Japan
    • Year and Date
      2016-11-07 – 2016-11-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analytical study of rectifier circuit for wireless power transfer systems2016

    • Author(s)
      Y. Akihara, T. Hirose, S. Masuda, N. Kuroki, M. Numa and M. Hashimoto
    • Organizer
      International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP 2016)
    • Place of Presentation
      Okinawa, Japan
    • Year and Date
      2016-10-24 – 2016-10-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Highly-efficient power transmitter coil design for small wireless sensor nodes2016

    • Author(s)
      S. Masuda, T. Hirose, Y. Akihara, N. Kuroki, M. Numa and M. Hashimoto
    • Organizer
      International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP 2016)
    • Place of Presentation
      Okinawa, Japan
    • Year and Date
      2016-10-24 – 2016-10-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Hardware Architecture to Perform K-means Clustering for Learning-Based Super-Resolution Combining Self-Learning and Prior-Learning Dictionaries2016

    • Author(s)
      D. Murata, A. Kiriyama, T. Hirose, N. Kuroki, and M. Numa
    • Organizer
      The 20th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies (SASIMI 2016)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2016-10-24 – 2016-10-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On component ratio of RECON spare cells for ECO-Friendly design style2016

    • Author(s)
      T. Sawai, A. Takezaki, T. Hirose, N. Kuroki, and M. Numa
    • Organizer
      The 20th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies (SASIMI 2016)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2016-10-24 – 2016-10-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An error diagnosis technique based on averaged EPI values to extract error locations sets2016

    • Author(s)
      A. Takezaki, T.Sawai, T. Hirose, N. Kuroki, and M. Numa
    • Organizer
      The 20th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies (SASIMI 2016)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2016-10-24 – 2016-10-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ハードウェア化に適した近似関数の導入によるRNN回路のリソース削減と低消費電力化2016

    • Author(s)
      村田大智, 望月香那,黒田幸作,廣瀬哲也,黒木修隆,沼 昌宏
    • Organizer
      第15回情報科学技術フォーラム(FIT2016)
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県・富山市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] 畳み込みニューラルネットワークを用いたモノクロ画像のカラリゼーション2016

    • Author(s)
      嵐 悠登,黒木修隆,廣瀬哲也,沼 昌宏
    • Organizer
      第15回情報科学技術フォーラム(FIT2016)
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県・富山市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] SIFT特徴点を用いたPoint Cloudの位置合わせ手法に関する研究2016

    • Author(s)
      山口 裕大,黒木修隆,廣瀬哲也,沼 昌宏
    • Organizer
      第15回情報科学技術フォーラム(FIT2016)
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県・富山市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] ぶれ画像復元のためのPSF推定に関する研究2016

    • Author(s)
      野原 広志,黒木修隆,廣瀬哲也,沼 昌宏
    • Organizer
      第15回情報科学技術フォーラム(FIT2016)
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県・富山市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] 近似を導入した簡略化アルゴリズムに基づくRNN回路のリソース削減と高効率化2016

    • Author(s)
      村田大智,廣瀬哲也,黒木修隆,沼 昌宏
    • Organizer
      電子情報通信学会 リコンフィギャラブルシステム研究会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県・富山市)
    • Year and Date
      2016-09-05 – 2016-09-05
  • [Presentation] A Self-Biased Low-Dropout Linear Regulator for Ultra-low Power Battery Management2016

    • Author(s)
      T. Ozaki, T. Hirose, H. Asano, N. Kuroki, and M. Numa
    • Organizer
      the 2016 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2016)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      2016-07-26 – 2016-07-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A 1.66-nW/kHz, 32.7-kHz, 99.5ppm/℃, fully integrated current-mode RC oscillator for real-time clock applications with PVT stability2016

    • Author(s)
      H. Asano, T. Hirose, K. Tsubaki, T. Miyoshi, T. Ozaki, N. Kuroki, M. Numa
    • Organizer
      the European Solid-State Circuits Conference (ESSCIRC)
    • Place of Presentation
      Lausanne, Switzerland
    • Year and Date
      2016-07-12 – 2016-07-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A fully integrated, 1-us start-up time, 32-MHz relaxation oscillator for low-power intermittent systems2016

    • Author(s)
      H. Asano, T. Hirose, T. Miyoshi, K. Tsubaki, T. Ozaki, N. Kuroki, M. Numa
    • Organizer
      14th IEEE International NEWCAS Conference
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2016-06-26 – 2016-06-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Image Super-Resolution with Multi-Channel Convolutional Neural Networks2016

    • Author(s)
      Y. Kato, S. Ohtani, N. Kuroki, T. Hirose, M. Numa
    • Organizer
      14th IEEE International NEWCAS conference
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2016-06-26 – 2016-06-29
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 画像処理設計ツール Image Processing Builder

    • URL

      http://cas.eedept.kobe-u.ac.jp/WelcomeES1/IPBuilder/

  • [Remarks] 画像処理ハードウェアの合成

    • URL

      http://cas.eedept.kobe-u.ac.jp/WelcomeES1/IPBuilder/Hardware/index.html

URL: 

Published: 2018-01-16  

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