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2009 年度 実績報告書

セルオートマトンによる知的大局処理LSIの研究

研究課題

研究課題/領域番号 20700123
研究機関北海道大学

研究代表者

池辺 将之  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (20374613)

キーワードセルオートマトン / トポロジー保存 / 物体形状制御 / 生体模擬 / 画像処理
研究概要

1.セルオートマトンによる生体模擬アルゴリズムの研究(アルゴリズム設計)
トポロジーを保存しながら物体の形状制御するアルゴリズムを考案し、それらを結びつける事で大局的な処理アルゴリズムを実現した。例として、細胞体が適切な大きさまで成長した後に分裂を行う状態制御を目的とした。模擬細胞分裂の状態生成において、成長過程を、通常の膨張で定義してしまうと、複数物体のトポロジーを保存できない。そこで、局所処理おけるトポロジー保護について考察した。トポロジー保護の問題は、細線化処理の逆視点から新規局所処理に帰着させた。具体的には、回転する局所マスクを用いて、物体形状を保持しながら膨張させていく。分裂時間の設定は、セル内部に時間の概念を持たせ、任意の制御時間後に、模擬染色体セルを生成する。前年度の最短距離線図形を生成するアルゴリズムを染色体生成に適用することで、物体の形状に合わせた分裂を局所処理のみで実現できた。
2.局所サイズに存しない高速局所処理の研究(システム設計)
セルオートマトンを専用プロセッサではなく、ソフトウェア実装する場合、局所サイズに比例して動作速度が落ちてしまう。しかし、局所的に様々な拡散サイズを必要とする並列処理も多い。そこで、ラインバッファを活用した。局所サイズに全く依存しない0(1)局所処理を開発した。高ダイナミックレンジ圧縮技術に活用したところ、700万画素/秒、640×480解像度で実時間処理を実現した。従来困難であった中央に重みを持つ局所演算に対しをサイズに依存しない手法を開発した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] An Intelligent CMOS Image Sensor with Negative Feedback Resetting2010

    • 著者名/発表者名
      池辺将之, 本久順一
    • 雑誌名

      ECTI-EEC Transactions (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フィルタカーネルサイズの依存性を持たない高速2-Dバイラテラルフィルタ演算手法の提案2010

    • 著者名/発表者名
      五十嵐正樹、池辺将之、下山壮介、山野健太、本久順一
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers vol.64, No.3

      ページ: 389-398

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A fast method for calculating local histograms in image processing-Application to histogram equalization and image analysis-2009

    • 著者名/発表者名
      下山壮介, 五十嵐正樹, 池辺将之
    • 雑誌名

      Journal of Signal Processing Vol.13, No.2

      ページ: 151-159

    • 査読あり
  • [学会発表] Fast Local Adaptive Tone Mapping with Artifact Suppression Using Image Clustering2010

    • 著者名/発表者名
      Kenta Yamano, Sohsuke Shimoyama, Masaki Igarashi, Masaki Ikebe, Junichi Motohisa
    • 学会等名
      International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing(NCSP)
    • 発表場所
      Hawaii(USA)
    • 年月日
      2010-03-03
  • [学会発表] A 3.1-10.6GHz RF CMOS Circuits Monolithically Integrated with Dipole Antenna2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ikebe, D.Ueo, K.Takahagi, M.Ohuno, Y.Takada, E.Sano
    • 学会等名
      The 16th IEEE International Conference on Electronics, Circuits, and Systems(ICECS 2009)
    • 発表場所
      Hammamet(Tunisia)
    • 年月日
      2009-12-13
  • [学会発表] Local adaptive tone mapping with composite multiple gamma functions2009

    • 著者名/発表者名
      Sohsuke Shimoyama, Masaki Igarashi, Masayuki Ikebe, Junichi Motohisa
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Image Processing(ICIP 2009)
    • 発表場所
      Cairo(Egypt)
    • 年月日
      2009-11-07
  • [学会発表] A Clock-Period Comparison ADPLL with a Linearity Improved DCO2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Makihara, M.Ikebe, J.Motohisa, E.Sano
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications2009
    • 発表場所
      Sapporo(Japan)
    • 年月日
      2009-10-18
  • [学会発表] A Cellular Automata for Converting Object Shapes into Simple Polygons2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Makihara, M. Ikebe, J. Motohisa
    • 学会等名
      17th International Workshop on Nonlinear Dynamics of Electronic Systems
    • 発表場所
      Rapperswil(Switzerland)
    • 年月日
      2009-06-21

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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