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ハードウェア指向物体認識アルゴリズムとその実装方式の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K16085
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知覚情報処理
研究機関大阪大学

研究代表者

劉 載勲  大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (70726976)

研究協力者 尾上 孝雄  
武内 良典  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード物体認識 / 組込みシステム / 機械学習 / ハードウェア / 画像処理 / パターン認識 / アクセラレータ / 物体検出 / 輝度勾配ヒストグラム特徴記述子 / 集約チャンネル特徴 / ブースティング決定木 / FPGA実装 / 特徴抽出 / 物体追跡 / ACF / アルゴリズム / コンピュータビジョン / システムアーキテクチャ
研究成果の概要

物体認識は,計算量,ハードウェア資源,処理速度の問題から組込みシステムでの実現が困難であり,本研究ではこれらの克服に取り組んできた.その成果としてFPGA評価ボードを用いた汎用物体認識システムでは,同一認識アルゴリズムに基づく最新ハードウェアに比べて50倍以上の性能向上を実現し,歩行者検出で1080P60の動画入力に対して350 fpsの処理性能を達成した.各要素技術は5件の国際会議で発表され,そのうち国際会議A-SSCCでは交通物体認識システムを実演した.また新たなハードウェア指向特徴記述子は特許出願を行い,特徴記述子と認識処理の並列化処理機構はIEICE 学術論文誌で2件の発表を行なった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義としては,既存の物体認識システムの研究がアルゴリズムを中心として行われていたのとは対照的に,システム全体のバランスを考慮したアルゴリズム,アーキテクチャ,ハードウェアの研究を行うことによって既存研究の限界を超えた電力効率と処理性能を達成している点が挙げられる.また社会的意義として,機械学習は今後運転補助システムや自動運転,ロボットなど幅広い組込み分野における利用が期待されており,本研究成果はシステムアウェアな機械学習システムの設計方法などAI化社会を支えるための要素技術を提供している点が挙げられる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Decomposed Vector Histograms of Oriented Gradients for Efficient Hardware Implementation2018

    • 著者名/発表者名
      MITSUNARI Koichi、TAKEUCHI Yoshinori、IMAI Masaharu、YU Jaehoon
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A 号: 11 ページ: 1766-1775

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.1766

    • NAID

      130007503081

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2018-11-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hardware Architecture for High-Speed Object Detection Using Decision Tree Ensemble2018

    • 著者名/発表者名
      MITSUNARI Koichi、YU Jaehoon、ONOYE Takao、HASHIMOTO Masanori
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A 号: 9 ページ: 1298-1307

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.1298

    • NAID

      130007479511

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2018-09-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Hardware Architecture for Fast General Object Detection Using Aggregated Channel Features2018

    • 著者名/発表者名
      MITSUNARI Koichi、YU Jaehoon、HASHIMOTO Masanori
    • 学会等名
      IEEE Asian Solid-State Circuits Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] System Design of Vision-based Framework for Senior Driver Assistance2016

    • 著者名/発表者名
      Eric Aliwarga, Koichi Mitsunari, Jaehoon Yu, Takao Onoye, Toshitaka Azuma, and Mitsuhiko Koga
    • 学会等名
      Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies
    • 発表場所
      Kyoto Research Park(京都市)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Numerical Precision on Machine Learning and Embedded Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsunari, and Jaehoon Yu
    • 学会等名
      International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia
    • 発表場所
      Classic Kameo Hotel & Serviced Apartments, Ayutthaya, Thailand
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Object Tracking based on Path Similarity of Boosted Decision Trees Inproceedings2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsunari, Jaehoon Yu, Yoshinori Takeuchi, and Masaharu Imai
    • 学会等名
      International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications
    • 発表場所
      Okinawa Pref. Municipal Center(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vision-based Comprehensive Framework for Senior Driver Assistance2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Koga, Takao Onoye, Jaehoon Yu, Toshitaka Azuma, and Eric Aliwarga
    • 学会等名
      European Congress and Exhibition on Intelligent Transport Systems and Services
    • 発表場所
      Glasgow, Scotland
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 勾配方向ヒストグラム生成装置及び勾配方向ヒストグラム生成方法2017

    • 発明者名
      劉載勲,光成浩一,武内良典,今井正治
    • 権利者名
      劉載勲,光成浩一,武内良典,今井正治
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-127405
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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