スマートイメージセンサを用いた多眼カメラの開発と超高速画像処理システムへの応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12838010
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 浜本 隆之 東京理科大学, 工学部, 講師 (10297624)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 相澤 清晴 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (20192453)
• Keywords: 高機能イメージセンサ / スマートイメージセンサ / ビジョンチップ / 画像処理システム / リアルタイム処理 / FPGA

Research Abstract

本研究では、センサ上に画像処理回路を集積した新しい高機能イメージセンサを開発し、それを用いた高速画像処理システムの検討を行なった。以下に検討項目についてまとめる。
1高速画像処理に適した処理アルゴリズムの検討
高機能センサ内に実現する処理と、センサ外部での処理のアルゴリズムを検討した。センサ上では、フレーム間での動き画素の位置情報とその画素値を出力することにした。
2スマートイメージセンサの設計および試作
毎秒5000フレーム以上で動作する、128×128画素のCMOSイメージセンサの設計を行なった。センサチップは、アナログ処理回路を列並列に配置する構成により設計を行ない、試作サービス機関によりプロトタイプを製造した。
3スマートイメージセンサを用いたステレオカメラの開発
試作したVLSIチップを用いて、2眼のカメラシステムを製作した。
4FPGA等を用いた外部処理回路の設計と製作
2眼カメラが出力する情報(動き位置およびその画素値)を高速に処理するFPGA回路を設計した。毎秒1200フレーム以上においても十分動作可能である。
5実装した高遠画像処理システムの性能評価
3個以上の複数動物体を検出しフレーム間で個々の追跡が可能であることを確認した。また、視差情報により奥行きを即時に推定し、高速フレームレート下でも15cm精度の場合高い認識率が得られることを確認した。

Research Products

• [Publications] 喜多 ちえ: "ステレオ動画像圧縮センサを用いた動物体追跡システム"Image Media Processing Symposium. 21-22 (2000)
• [Publications] 長尾祥一: "スマートセンサとFPGAを用いたリアルタイム動物体追跡"映情学技報. 25・55. 75-82 (2001)
• [Publications] 吉川千里: "A/D変換イメージセンサとFPGAを用いた動物体追跡"Image Media Processing Symposium. 103-104 (2001)
• [Publications] 喜多 ちえ: "スマートイメージセンサとFPGAを用いた動物体追跡システム"信学総大. D-11-128. (2001)
• [Publications] 長尾祥一: "動画像圧縮センサとFPGAを用いた動物体追跡"映像情報メディア学会年次大会. 25-12. 385-386 (2001)
• [Publications] 長尾祥一: "動画像圧縮センサとFPGAによる複数動物体追跡"信学ソサイエティ大. H-11-89. (2001)