2007 Fiscal Year Annual Research Report
低次神経システムに学んだ視覚-運動制御機能1チップLSIの構築に関する研究
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18760046
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| Research Institution | Nara National College of Technology |
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Principal Investigator |
大谷 真弘 Nara National College of Technology, 電気工学科, 講師 (10353301)
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| Keywords | ビジョンチップ / オプティカルフロー / 集積回路設計 / 低次神経システム / アナログ / 自律移動ロボット用センサ |
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| Research Abstract |
近年,実用化されてきた画像処理機能を有する撮像デバイス(ビジョンチップまたはスマートセンサ)では,画像処理機能と時間分解能(フレーム周波数)を如何に高めるかが重要となるため,演算回路の簡素化や出力の取出し方式の検討がさまざまな研究機関で行われている.一方、一般的な移動ロボットにはその姿勢制御や周囲の障害物を検出するために各種のセンシングデバイスが搭載されている.本研究課題ではそれらのセンシング機能を画像処理によって置き換え,ビジョンチップの機能に取り込むことによって時間分解能の高い視覚一運動制御システムを1チップLSIとして構築することを目的としている.
本年度は,これまでに考案してきたエッジ検出および局所動き検出を同一チップで可能とするビジョンチップの画素回路を基礎として,視覚対象のオプティカルフロー(速度場)を知覚するための演算ネットワークを生物の低次視覚システムに学んだアナログ電流遅延回路によって構成し,回路構成の簡素化を行った.視覚対象の動きに対する構成した演算ネットワークの方向選択性を回路シミュレータSPICEによって検証した.回路シミュレーション結果より,構築した演算ネットワークはチップ上を移動する線分の方向に対して選択的に応答することを確認できた.また,視覚対象の特徴を抽出するためのエッジ検出ネットワークを構成し,それらのアナログ出力信号を積分一発火型神経細胞モデルに学んだパルス密度変調回路によって生物の神経システムと同様のパルス信号に変換できることを確認した.現在,これらの結果に基づき,画素回路ならびに演算ネットワークの試作チップレイアウト設計を進めている.
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Research Products
(2 results)
