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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

研究課題

研究課題/領域番号 16700160
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関東北大学

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードステレオビジョン / 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
研究概要

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.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (15件)

  • [雑誌論文] Processor Architecture for Road Extraction Based on Projective Transformation2006

    • 著者名/発表者名
      S.Lee, M.Hariyama, M.Kameyama
    • 雑誌名

      Proc. SICE-ICCAS

      ページ: 1446-1450

    • NAID

      110004748907

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 1000 frame/sec Stereo Matching VLSI Processor with Adaptive Window-Size Control2006

    • 著者名/発表者名
      M.Hariyama, N.Yokoyama, M.Kameyama
    • 雑誌名

      Proc. Asian Solid-State Circuits Conference

      ページ: 123-126

    • NAID

      120001182113

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      李 承啓, 張山 昌論, 亀山 充隆
    • 雑誌名

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

      ページ: 63-67

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      張山昌論, 小林康浩, 亀山充隆
    • 雑誌名

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

      ページ: 95-100

    • NAID

      110004748913

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 最適スケジューリングに基づく3眼ステレオビジョンVLSIプロセッサの構成2006

    • 著者名/発表者名
      横山直人, 張山昌論, 亀山充隆
    • 雑誌名

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

      ページ: 55-60

    • NAID

      10018707021

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      横山直人, 張山昌諭, 小林康浩, 亀山充隆
    • 雑誌名

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

      ページ: 43-46

    • NAID

      10017255609

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Architecture of a Stereo Matching VLSI Processor Based on Hierarchically Parallel Memory Access2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hariyama, H.Sasaki, M.Kameyama
    • 雑誌名

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

      ページ: 1486-1491

    • NAID

      110003214339

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] FPGA Implementation of a Stereo Matching Processor Based on Window-Parallel-and-Pixel-Parallel Architecture2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hariyama, Y.Kobayashi, H.Sasaki, M.Kameyama
    • 雑誌名

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

      ページ: 3516-3522

    • NAID

      110004019457

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] FPGA Implementation of a Stereo Matching Processor Based on Window-Parallel and Pixel-Parallel Architecture2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hariyama, N.Yokoyama, M.Kameyama, Y.Kobayashi
    • 雑誌名

      IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems (CD-ROM)

    • NAID

      110004019457

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      横山直人, 張山昌論, 亀山充隆
    • 雑誌名

      電気関係学会東北支部連合大会 2I8

      ページ: 328-328

    • NAID

      130005443855

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] VLSI Processor for Reliable Stereo Matching Based on Window-Parallel Logic-in-Memory Architecture2004

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hariyama, Michitaka Kameyama
    • 雑誌名

      Digest of Technical Paper 2004 Symposium on VLSI Circuits VLSI Symposium

      ページ: 166-169

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Architecture of a Stereo Matching VLSI Processor Based on Hierarchically Parallel Memory Access2004

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hariyama, Haruka Sasaki, Michitaka Kameyama
    • 雑誌名

      Proc.International Midwest Symposium on Circuits and Systems

      ページ: 245-247

    • NAID

      110003214339

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      佐々木明夫, 張山昌論, 亀山充隆
    • 雑誌名

      電気関係学会東北支部連合大会予稿集

      ページ: 311-311

    • NAID

      130005443519

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      張山昌論, 亀山充隆
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 ICD2004-99

      ページ: 11-15

    • NAID

      10014032564

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 高速軌道予測に基づく捕球ロボットシステム2004

    • 著者名/発表者名
      佐々木明夫, 張山昌論, 亀山充隆
    • 雑誌名

      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

      ページ: 53-56

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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