MEMS・ホログラムを用いたリアルタイム視覚情報処理システム

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23650087
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 渡邊 実 静岡大学, 工学部, 准教授 (30325576)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 光再構成ゲートアレイ / プログラマブルデバイス / MEMS / DLP / ホログラムメモリ / FPGA

研究概要

近年、ロボット、自動車、飛行機などに人間の目、脳に相当する高度な画像識別能力を追加し、自律的に動かしたいとの要求が高まっている。しかし、人間の目や脳が行う並列処理は既存の集積回路の性能を大幅に超えており、模倣することは至難の業である。そこで本研究ではMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、レーザアレイ、ホログラムメモリ等の光技術を集積回路(VLSI)技術に導入して、コンパクトで組み込み可能なリアルタイムな視覚認識システムを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Optical configuration acceleration on a new optically reconfigurable gate array VLSI using a negative logic implementation (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Moriwaki, M. Watanabe
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: Vol.52, No.9 ページ: 1939-1946
• [雑誌論文] Robust holographic storage system design (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, M. Watanabe
  • 雑誌名: Optics Express 巻: Vol.19, No.24 ページ: 24147-24158
• [雑誌論文] A four-context programmable optically reconfigurable gate array with a reflective silver-halide holographic memory (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kubota, M. Watanabe
  • 雑誌名: IEEE Photonics Journal 巻: Vol.3,No.4 ページ: 665-675
• [学会発表] A fine-grained dependable optically reconfigurable gate array as a multi-soft-core processor platform (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Moriwaki, M. Watanabe
  • 学会等名: IEEE 7th International Symposium on Embedded Multicore SoCs
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] Image recognition operation on a dynamically reconfigurable vision architecture (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamikubo, M. Watanabe, S. Kawahito
  • 学会等名: International Conference on Field Programmable Logic and Applications
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] Fourier Transformation on an Optically Reconfigurable Gate Array (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ito, M. Watanabe
  • 学会等名: IEEE International Midwest Symposium on Circuits & Systems
  • 年月日: 20130800
• [学会発表] A dependability-increasing demonstration for a 16-configuration context optically reconfigurable gate array (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Tanigawa, M. Watanabe
  • 学会等名: International Workshop on Highly Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] A 7-depth search FPGA Connect6 Solver (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Moriwaki, T. Yoza, Y. Kamikubo, Y. Torigai, A. Tanigawa, T. Kubota, H. Ito, Y. Shirahashi, M. Watanabe
  • 学会等名: International Workshop on Highly Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] A 4-configuration-context optically reconfigurable gate array with a MEMS interleaving method (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaji, M. Watanabe
  • 学会等名: NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] Configuration on an optically reconfigurable gate array under the maximum 120°C temperature condition (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Moriwaki, M. Watanabe, A. Ogiwara
  • 学会等名: OptoElectronics and Communications Conference
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] Formation of Holographic Memory by Recording of Multi-context in Liquid Crystal Composites (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Ogiwara, H. Maekawa, M. Watanabe, R. Moriwaki
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] Dependability-increasing method of processors under a space radiation environment (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Shirahashi, M. Watanabe
  • 学会等名: International Workshop on Applied Reconfigurable Computing
  • 発表場所: Los Angeles, USA
  • 年月日: 2013-05-25
• [学会発表] 0.18 um CMOS process photodiode memory (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kubota, M. Watanabe
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Circuits and Systems
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2013-05-21
• [学会発表] A dependability-increasing technique on a multi-context optically reconfigurable gate array (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Tanigawa, M. Watanabe
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Circuits and Systems
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2013-05-21
• [学会発表] MEMS interleaving method for optically reconfigurable gate arrays (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaji, M. Watanabe
  • 学会等名: IEEE International Conference on Electro/Information Technology, CD-ROM
  • 発表場所: IEEE International Conference on Electro/Information Technology, CD-ROM
  • 年月日: 2013-05-11
• [学会発表] Power consumption of mono-instruction set computers (MISCs) (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ito, M. Watanabe
  • 学会等名: IEEE Symposium on Low-Power and High-Speed Chips
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2013-04-18
• [学会発表] A uniform partitioning method for Mono-Instruction Set Computer (MISC) (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ito, M. Watanabe
  • 学会等名: International Workshop on Renewable Computing Systems
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2012-09-28
• [学会発表] A 256-configuration-context MEMS optically reconfigurable gate array (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaji, M. Watanabe
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] Gray-level image recognition on a dynamically reconfigurable vision architecture (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamikubo, M. Watanabe, S. Kawahito
  • 学会等名: IEEE SOC Conference
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] A 16-configuration-context robust optically reconfigurable gate array with a reconfiguration speed adjustment function (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yoza, M. Watanabe
  • 学会等名: International Conference on Field Programmable Logic and Applications
  • 発表場所: Oslo, Norway
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] Inversion / Non-Inversion Reconfiguration Scheme for a 0.18 Um CMOS Process Optically Reconfigurable Gate Array VLSI (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, M. Watanabe
  • 学会等名: IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems
  • 発表場所: Boise, USA
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] 0.18 um CMOS process high-sensitive differential optically reconfigurable gate array VLSI (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, M. Watanabe
  • 学会等名: IEEE Computer Society Annual Symposium on VLSI
  • 発表場所: Amherst, USA
  • 年月日: 2012-08-06
• [学会発表] Detection and compensation methods of alignment errors between a programmable optically reconfigurable gate array and its writer system (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kubota, M. Watanabe
  • 学会等名: National Aerospace & Electronics Conference
  • 発表場所: Dayton, USA
  • 年月日: 2012-07-25
• [学会発表] Optical configuration acceleration on a new optically reconfigurable gate array VLSI using a negative logic implementation (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Moriwaki, M. Watanabe
  • 学会等名: International Conference on engineering of reconfigurable systems and algorithms
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2012-07-17
• [学会発表] A 4-configuration Context Fiber - linked Optically Reconfigurable Gate Array (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno, M. Watanabe
  • 学会等名: OptoElectronics and Communications Conference
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2012-07-05
• [学会発表] A 16 - configuration-context dynamic optically reconfigurable gate array with a dependable laser array (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yoza and M. Watanabe
  • 学会等名: NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems
  • 発表場所: Nuremberg, Germany
  • 年月日: 2012-06-27
• [学会発表] FPGA Connect6 Solver with Hardware Sort Units (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Moriwaki, T. Yoza, Y. Kamikubo, Y. Torigai, T. Watanabe, Y. Aoyama, M. Seo, M. Watanabe
  • 学会等名: International Workshop on Highly Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 2012-06-01
• [学会発表] 0.18 um CMOS process high-sensitive optically reconfigurable gate array VLSI (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, M. Watanabe
  • 学会等名: International Workshop on Highly Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 2012-06-01
• [学会発表] High speed - low power optical configuration on an ORGA with a phase-modulation type holographic memory (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, M. Watanabe
  • 学会等名: Reconfigurable Architectures Workshop
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2012-05-21
• [学会発表] Triple module redundancy of a laser array driver circuit for optically reconfigurable gate arrays (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, M. Watanabe
  • 学会等名: International Workshop on Applied Reconfigurable Computing
  • 発表場所: CUHK, Hong Kong
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] Mono-instruction computer on a dynamically reconfigurable gate array (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nihira, M, Watanabe
  • 学会等名: Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies
  • 発表場所: Beppu, Japan
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] A full dynamically reconfigurable vision-chip system including a lens-array (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamikubo, M. Watanabe, S. Kawahito
  • 学会等名: Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies
  • 発表場所: Beppu, Japan
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] Binary MEMS optically reconfigurable gate array for an artificial brain system (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaji, M. Watanabe
  • 学会等名: International Symposium on Artificial Life and Robotics
  • 発表場所: Beppu, Japan
  • 年月日: 2012-01-16
• [学会発表] An FPGA Connect6 Solver with a Two-Stage Pipelined Evaluation (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, R. Moriwaki, Y. Yamaji, Y. Kamikubo, Y. Torigai, Y. Nihira, T. Yoza, Y. Ueno, Y. Aoyama, M. Watanabe
  • 学会等名: IEEE International Conference on Field-Programmable Technology
  • 発表場所: New Delhi, India
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] Triple module redundancy scheme on an optically reconfigurable gate array (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Torigai, M. Watanabe
  • 学会等名: International SoC Design Conference
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2011-10-18
• [学会発表] Full liquid crystal spatial light modulator writer system for a programmable optically reconfigurable gate array (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kubota, M. Watanabe
  • 学会等名: MICROOPTICS CONFERENCE
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2011-10-02
• [学会発表] A 144-configuration context MEMS optically reconfigurable gate array (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaji, M. Watanabe
  • 学会等名: IEEE International SOC Conference
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] Dependable optically reconfigurable gate array with a phase-modulation type holographic memory (2011)
  • 著者名/発表者名: Taipei, Taiwan
  • 学会等名: International conference on Field-Programmable Logic and its Applications
  • 発表場所: Chania, Crete, Greece
  • 年月日: 2011-09-05
• [図書] Reconfiguration (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Watanabe
  • 総ページ数: 605-627
  • 出版者: High - Performance Computing Based on High-Speed Dynamic Reconfiguration
• [備考]
  • URL: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tmwatan/