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2012 年度 実施状況報告書

画像処理LSI設計のためのモデルベース自動合成ツールの構築

研究課題

研究課題/領域番号 24500063
研究種目

基盤研究(C)

研究機関神戸大学

研究代表者

黒木 修隆  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90273763)

研究分担者 沼 昌宏  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60188787)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード画像処理 / FPGA / 超解像
研究概要

本プロジェクトの目標は3年で画像処理LSIのモデルベース設計ツールを開発・公開することである。
初年度(平成24年度)はソフトウェアベースで既に完成済みの各種の画像処理モジュールをハードウェア上に実現し、その記述言語であるVerilogのデータベースを充実させることを目標とした。具体的には超解像システムを題材とし、アルテラ社製のFPGA上で各種の画像処理モジュールが動作することを確認した。超解像システムとは、近年の4Kディスプレイの発展を支える重要な技術である。これらの研究成果は、学術論文1件、国際会議1件、国内会議4件で公開している。
また、モデルベース設計によって様々な画像処理アルゴリズムが簡単に設計できることを示すため、上記の超解像に関する4つのバリエーションモデルを設計し、Web上で公開した。(http://cas.eedept.kobe-u.ac.jp/WelcomeES1/OpenSoft/SRApplications/index.html)
以上のように、研究成果を挙げるとともに、それらを広く公開することによって産業界に貢献することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度は各種の画像処理モジュールをハードウェア上に実現し、その記述言語であるVerilogのデータベースを充実させることを目標とした。そして、画像処理システムの一例として超解像システムをFPGA上に完成させた。これを通してVerilogによる基本的なモジュールを準備することができた。その成果は学術論文、国際会議、国内会議等で発表している。
また、本研究に必要な設備として、アルテラ社製のFPGA、CADソフトウェアQuartusII、および開発用PCを計画通り準備した。
以上のように、研究は順調に進展しており、初年度の研究目標はほぼ達成できたと考える。

今後の研究の推進方策

本プロジェクトは計画通り2年後にモデルベースLSI設計ツールの完成を目指す。
次年度(平成25年度)の目標は、画像処理アルゴリズムのモデル記述から、ハードウェア記述であるVerilogを自動生成する機能を実現することである。これによって画像処理アプリケーションの開発効率を向上させる。具体的には初年度に人手で構築したVerilog記述について、モジュール別に生成ルールを決定し、人手を介さない完全自動合成を目指す。研究の中間成果については逐次、論文・学会・Webを通して公開する予定である。

次年度の研究費の使用計画

次年度(平成25年度)は2年後の完成を目指すモデルベース設計ツールに関して、ユーザインターフェース部分の設計を開始するため、Windows上で動作するソフトウェア開発環境を購入する。また、FPGAの開発環境を追加で購入することにより、チーム全体の研究効率をさらに向上させる予定である。
本研究の成果については初年度と同様に学術論文、国際会議、国内会議等で発表するため、印刷製本費、および出張旅費等を使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 学習型超解像のための二分木辞書2013

    • 著者名/発表者名
      橋本明信, 中矢知宏, 黒木修隆, 廣瀬哲也, 沼 昌宏
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: Vol. J96-D, No.2 ページ: 357-361

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highlight Generation Technique for Baseball Games Based on Information Entropies2013

    • 著者名/発表者名
      T. Sadamoto, M. Kataoka, N. Kuroki, T. Hirose, and M. Numa
    • 雑誌名

      Proceedings of 2013 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing

      巻: NCSP 2013 ページ: 373-376

    • 査読あり
  • [学会発表] 超解像を用いたJPEGコーデックに関する一検討2012

    • 著者名/発表者名
      清川正徳, 黒木修隆, 廣瀬哲也, 沼 昌宏
    • 学会等名
      情報処理学会オーディオビジュアル複合情報処理研究会
    • 発表場所
      福井市地域交流プラザ
    • 年月日
      20121206-20121207
  • [学会発表] ウェーブレット変換に基づく学習型超解像のGPUによる高速化手法2012

    • 著者名/発表者名
      坂本博之, 佐々木 仁, 雫 譲, 黒木修隆, 廣瀬哲也, 沼 昌宏
    • 学会等名
      第11回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      法政大学
    • 年月日
      20120904-20120906
  • [学会発表] 階層的超解像による電子ズームの構成方法2012

    • 著者名/発表者名
      菅原佑貴, 橋本明信, 黒木修隆, 廣瀬哲也, 沼 昌宏
    • 学会等名
      第11回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      法政大学
    • 年月日
      20120904-20120906
  • [学会発表] 二分木辞書を用いた学習型超解像のストリーム処理型アーキテクチャ2012

    • 著者名/発表者名
      道畠昂平, 切山亜弓, 北山貴彦, 雫 譲, 廣瀬哲也, 黒木修隆, 沼 昌宏
    • 学会等名
      DAシンポジウム2012
    • 発表場所
      ホテル下呂温泉水明館
    • 年月日
      20120829-20120830
  • [備考] 神戸大学 集積回路情報研究室

    • URL

      http://cas.eedept.kobe-u.ac.jp/~kuroki/

  • [備考] 超解像 応用編

    • URL

      http://cas.eedept.kobe-u.ac.jp/WelcomeES1/OpenSoft/SRApplications/

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公開日: 2014-07-24  

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