図形マッチング機能を有するビジョンチップの研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13023202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 石井 抱 東京農工大学, 工学部, 講師 (40282686)
• Keywords: ポリゴン / テンプレート / 高空間解像度 / 高速視覚 / 動画像処理 / 対象追跡 / ヒューマンインターフェース / 特定用途ビジョンチップ

Research Abstract

本研究では、特に動画像処理におけるフロントエンド処理として重要な機能といえるテンプレート図形と入力画像とのマッチング機能に焦点をおき、高空間解像度化・高集積度化を目指したビジョンチップアーキテクチャを提案し、LSIへの集積化を実現することを目的とする。具体的には、A)高速視覚の画像特性を用いて単純化された図形テンプレートマッチングアルゴリズムの研究・開発、B)ビジョンチップ上で任意テンプレート図形を生成可能とする高集積化に対応した図形生成機能アーキテクチャの設計、C)テンプレート図形と入力画像の図形マッチング機能アーキテクチャの設計、D)B),C)のアーキテクチャを基にしたビジョンチップの開発を行い、従来集積度向上が困難と考えられてきた、動画像処理において重要な機能である任意の図形テンプレートと入力画像との高速なマッチングを可能とするビジョンチップの開発を行う。
平成13年度は、テンプレート図形とのマッチング機能を実現するためのアルゴリズム開発及び、そのピジョンチップアーキテクチャの設計を行った。具体的には以下の研究を行った。
1)高速視覚の画像特性を考慮した図形マッチングアルゴリズムを提案した。
2)1)で提案したアルゴリズムを高速ビデオ画像を用いてシミュレーション検証した。
3)ビジョンチップの全体アーキテクチャの設計を行い、画素毎にある完全並列処理部と、行・列毎にある列並列処理部の機能を明らかにした。
4)画素毎に行、列に依存した座標値を比較するための完全並列処理部のアーキテクチャを設計した。
5)行、列に依存した座標値に関する演算を行う、列毎にある列並列処理部のアーキテクチャを設計した。
6)画像の総和計算を行う出力回路アーキテクチャを設計した。
7)4),5),6)を組み合わせた、図形マッチング機能を実現するビジョンチップLSIの設計を行った。

Research Products

• [Publications] 鏡, 小室, 石井, 石川: "実時間視覚処理のためのビジョンチップシステムの開発"電子情報通信学会論文誌D-II. Vol.J84-D-II, No.6. 976-984 (2001)
• [Publications] 奥, 石井, 石川: "マイクロビジュアルフィードバックシステム"電子情報通信学会論文誌D-II. Vol.J84-D-II, No.6. 994-1002 (2001)
• [Publications] 小室, 石井, 石川, 吉田: "高速対象追跡ビジョンチップ"電子情報通信学会論文誌D-II. Vol.J84-D-II, No.1. 75-82 (2001)
• [Publications] 中坊, 並木, 石井, 石川: "2台の高速ビジョンを用いた3次元トラッキング"第2回計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会予稿集. 161-162 (2001)
• [Publications] 中坊, 石井, 石川: "超並列・超高速ビジョンを用いた3次元セルフウィンドウ法"第19回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 933-934 (2001)