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2013 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)
キーワード画像処理 / Verilog / 自動合成 / FPGA
研究概要

本プロジェクトの目標は、3年間で画像処理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。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、産業界に貢献する。
1年目(平成24年度)は各種の画像処理の要素となるモジュールのデータベースを充実させることを目標とし、ほぼこれを達成した。
2年目(平成25年度)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を自動生成することを目標とした。まずは自動生成のための記述ルール作りを行った。そして、本ルールにより生成されたVerilogをアルテラ社製のCADソフトウェアQuartusIIによってコンパイルすることにより、ハードウェア(FPGA)が完成・動作することを確認した。このように平成25年度の計画はほぼ順調に進んだ。
なお、以上の研究過程で得られた各種のノウハウは、学術論文1件、国際会議10件、国内会議7件において発表している。
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国内外の研究者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

平成25年度(2年目)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を自動生成することを目標とした。簡単な画像処理を題材にVerilogの自動生成を行った結果、それらがアルテラ社製のハードウェア(FPGA)上で正しく動作することを確認した。その成果は神戸大学大学院の2013年度修士論文「IPコアに基づく画像処理ハードウェア設計手法と誤差帰還型超解像処理への応用」にまとめられている(http://cas.eedept.kobe-u.ac.jp/WelcomeES1/thesis.html)。以上は当初の計画通りであり、2年目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、平成26年度中にモデルベースLSI設計ツールの完成および公開を目指す。
これまでの研究において、簡単な画像処理を題材に、Verilogの自動生成機能が正しく動作することを確認できた。今後は画像処理の基本モジュールを充実させると共に、より高度なアルゴリズムの自動生成を行い、その動作を検証する。その後、本機能を、既にインターネット上で公開中の画像処理アルゴリズム設計ツールIPBuilder(http://cas.eedept.kobe-u.ac.jp/WelcomeES1/IPBuilder/)に搭載する予定である。本CADツールが完成・公開されれば、画像処理技術者はソフトウェア開発とハードウェア開発を同時に進められることから、非常に大きな意義がある。
なお、本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

海外より研究物品を購入した際、為替レートの変動により若干の誤差が出た。
繰越は数千円以下であり、翌年度の使用計画には全く影響しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Scene Segmentation for TV Programs Based on a Bag-of-VisualWords Model2014

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

      Proceedings of 2014 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing

      巻: NCSP 2014 ページ: pp. 41-44

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Visual Importance Map for Image Quality Assessment2014

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

      Proceedings of 2014 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing

      巻: NCSP 2014 ページ: pp. 501-504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Scene Matching Method for TV Programs Based on Audio Features2014

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

      Proceedings of 2014 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing

      巻: NCSP 2014 ページ: pp. 361-364

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Architecture of Digital Zooming Function with Example-Based Hierarchical Super-Resolution2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugahara, K. Tsuchikawa, N. Kuroki, T. Hirose, and M. Numa
    • 雑誌名

      Proceedings of 2014 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing

      巻: NCSP 2014 ページ: pp. 301-304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1.2-V Supply, 100-nW, 1.09-V Bandgap and 0.7-V Supply, 52.5-nW, 0.55-V Sub-Bandgap Reference Circuits for Nano-Watt CMOS LSIs2013

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

      IEEE Journal of Solid-State Circuits

      巻: vol. 48, no. 6 ページ: pp. 1530-1538

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 32.55-kHz, 472-nW, 120ppm/℃, Fully On-chip, Variation Tolerant CMOS Relaxation Oscillator for a Real-Time Clock Application2013

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

      39th IEEE European Solid-State Circuits Conference

      巻: ESSCIRC 2013 ページ: pp. 315-318

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An error diagnosis technique using QBF solver to fix LUT functions2013

    • 著者名/発表者名
      N. Katayama, H. Sakamoto, T. Hirose, N. Kuroki, and M. Numa
    • 雑誌名

      The 18th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies

      巻: SASIMI 2013 ページ: pp. 28-33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A compact and energy-efficient Muller C-element for low-voltage asynchronous CMOS digital circuits2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Shizuku, T. Hirose, Y. Danno, N. Kuroki, and M. Numa
    • 雑誌名

      The 18th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies

      巻: SASIMI 2013 ページ: pp. 118-122

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A technique for accelerating adaptive super resolution technique based on local features of images using GPU2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kugai, Y. Shizuku, T. Hirose, N. Kuroki, and M. Numa
    • 雑誌名

      The 18th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies

      巻: SASIMI 2013 ページ: pp. 170-175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Technology remapping based on multiple solutions for post-mask functional ECO2013

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

      The 18th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies

      巻: SASIMI 2013 ページ: pp. 253-258

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A memory-saving technique for 4K super-resolution circuit with binary tree dictionary2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kiriyama, R. Matsuzuka, K. Michibata, T. Kitayama, Y. Shizuku, T. Hirose, N. Kuroki, and M. Numa
    • 雑誌名

      The 18th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies

      巻: SASIMI 2013 ページ: pp. 360-365

    • 査読あり
  • [学会発表] 画質評価のための注視重要度の関数近似2013

    • 著者名/発表者名
      泉 直孝, 黒木修隆, 廣瀬哲也, 沼 昌宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IMQ研究会
    • 発表場所
      静岡大学 浜松キャンパス
    • 年月日
      20131213-20131213
  • [学会発表] 事例参照型超解像における幾何学模様の学習2013

    • 著者名/発表者名
      土川健斗,菅原佑貴, 泉直孝, 黒木修隆, 廣瀬哲也, 沼 昌宏
    • 学会等名
      第12回情報科学技術フォーラム(FIT2013)
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 超解像と誤差帰還を用いた電子ズームの構成方法2013

    • 著者名/発表者名
      菅原佑貴, 土川健斗, 黒木修隆, 廣瀬哲也, 沼 昌宏
    • 学会等名
      第12回情報科学技術フォーラム(FIT2013)
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] HOGを用いた識別器の構成方法と歩行者検出への応用2013

    • 著者名/発表者名
      後藤弘樹, 井尻将太, 大浦淳貴,黒木修隆, 廣瀬哲也, 沼 昌宏
    • 学会等名
      第12回情報科学技術フォーラム(FIT2013)
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 低電圧エネルギー・ハーベスティングに向けた0.27-V入力,効率75%,オンチップ・チャージポンプ回路2013

    • 著者名/発表者名
      長井崇浩, 廣瀬哲也, 椿啓志, 黒木修隆, 沼 昌宏
    • 学会等名
      第26回 回路とシステムのワークショップ
    • 発表場所
      淡路島夢舞台国際会議場
    • 年月日
      20130729-20130730
  • [学会発表] ばらつき補正技術を用いたシングルスロープADコンバータ2013

    • 著者名/発表者名
      中澤明良, 廣瀬哲也, 大﨑勇士, 椿啓志, 黒木修隆, 沼 昌宏
    • 学会等名
      LSIとシステムのワークショップ2013
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      20130513-20130515
  • [学会発表] 適応バイアス電流生成技術を用いた超低電力・高速Rail-to-Railオペアンプ2013

    • 著者名/発表者名
      尾崎年洋, 廣瀬哲也, 椿啓志, 黒木修隆, 沼 昌宏
    • 学会等名
      LSIとシステムのワークショップ2013
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      20130513-20130515
  • [備考] 神戸大学 集積回路情報研究室

    • URL

      http://cas.eedept.kobe-u.ac.jp/index.html

  • [備考] 画像処理設計ツール Image Processing Builder

    • URL

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

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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