瞬時画像処理並列プロセッサ内蔵高感度高精細増幅型個体撮像システムの研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13305024
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 須川 成利 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70321974)
• 研究分担者: 大見 忠弘 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 客員教授 (20016463) ; 小谷 光司 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20250699)
• キーワード: イメージセンサ / プラズマCVD / 画像圧縮 / オブジェクト抽出

研究概要

本研究は、グローバルネットワークを介して世界規模の情報を瞬時に取り込み、加工し、伝送または記録保存し、必要な情報を瞬時に検索し活用できる個人端末規模の小型携帯システムの実現を目指し、その中で最も重要となる高画質画像情報の瞬時伝送、保存記録、検索を実現するために撮像時にオブジェクトを完全に分離した上で、画像圧縮率を向上させるアルゴリズムの開発を行い、認識・判断処理なども搭載したインテリジェント・マンマシン・インターフェース・システム実現の基礎を築くことを目的としている。
まず、光電変換層となるアモルファス光電膜を構造的欠陥無しに形成するために、成膜チャンバー内のガス組成を瞬時に制御できる圧力制御型ガス流量制御装置と不等ピッチ不等傾斜角排気ポンプを搭載した、2段シャワープレート型マイクロ波励起高密度低電子温度プラズマ装置を作成した。本装置により導入するプラズマ励起ガス・プロセスガスを選択することによりプロセスガスの過剰解離抑制とプラズマイオン照射ダメージ抑制を両立させた高品質CVD成膜、高選択性微細孔RIEエッチングを行うことを可能とし、電気的信頼性の高い光電膜を形成する基礎を築いた。
また、画像をビデオレートで撮像している間に、雑音抑制をして高感度化しつつ、撮像される各オブジェクトがそれぞれ特徴的に持つ奥行き方向の位置、動き、色バランス、荒さ(空間周波数)などの属性・特徴量をリアルタイムに抽出しカテゴリー分離する高感度高機能イメージセンサを実現すべく、そのデバイス・回路・処理アルゴリズムを詳細に検討し、そのチップ設計を完成させた。
さらに、分割されたオブジェクト・カテゴリー毎に最適な画像圧縮アルゴリズムを適応して高精細画像の画質を維持した圧倒的な高圧縮率を新ベクトル量子化圧縮技術の基確を確立した。

研究成果

• [文献書誌] M.Fujibayashi, T.Nozawa, T.Nakayama, K.Kotani, S.Sugawa: "Still Image Encoder Based on Adaptive Resolution Vector Quantization Realizing Compression Ratio over 1/200 Featuring Needless Calculation"2002 Symposium on VLSI Circuits Dig. Tech. Papers. 262-265 (2002)
• [文献書誌] H.Tanaka, Z.Chuanjie, M.Hirayama, A.Teramoto, S.Sugawa, T.Ohmi: "High Quality Silicon Oxide Film Formed by Diffusion Region PECVD and Oxygen Radical Treatment using Microwave-Excited High-Density Plasma"Extended Abstracts of the 2002 International Conference on Solid State Devices and Materials. 424-425 (2002)
• [文献書誌] T.Goto, M.Hirayama, M.Moriguchi, S.Sugawa, T.Ohmi: "A New Microwave-Excited Plasma Etching Equipment separated Plasma Excited Region from Etching Process Region"Extended Abstracts of the 2002 International Conference on Solid State Devices and Materials. 444-445 (2002)
• [文献書誌] M.Fujibayashi, T.Nozawa, T.Nakayama, K.Mochizuki, K.Kotani, S.Sugawa et al.: "A Still Image Encoder Based on Adaptive Resolution Vector Quantization Employing Needless Calculation Elimination Architecture"Asia and South Pacfic Design Automation Conference 2003. 6D-5. 567-568 (2003)