2007 Fiscal Year Annual Research Report
モバイル領域多重解像度処理マルチプロセッサに関する研究
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17300025
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
西谷 隆夫 Tokyo Metropolitan University, システムデザイン研究科, 教授 (00389206)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 誠 高知工科大学, 工学部, 教授 (60232683)
酒居 敬一 高知工科大学, 工学部, 講師 (90274117)
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| Keywords | 多重解像度処理 / カラー画像強調 / Fine-to-Coarse処理 / 前景分離 / 超並列DSP / セグメントバス / シストリック / FPGA |
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| Research Abstract |
携帯端末で映像から情報入力を行う際の前処理演算の効率化として多重解像度処理とそれを実現するTOPS(テラ・オペレーションズ・パー・セコンド)までスケーラブルに拡張できるマルチプロセッサのアーキテクチャについて検討した。映像からのデータを活用する前処理は従来の空間的な相関に加え、画素単位の時間的な処理に重点が移りつつある。立間的な処理としてカラー画像強調アルゴリズムの演算量削減を、また、時間的な処理に空間的な要素を加え、安定性と低演算処理を狙った混合ガウス背景モデルによる前景分離を対象に検討を行った結果、双方とも従来例に比べ大幅な演算量削減を実現できた。カラー画像強調と前景モデルを組み合わせることで逆光などの劣悪状況でも追跡が可能なことも示せた。どちらの応用もローカル処理や画素ごとの判定が多く、超並列プロセッサ向きである。また、判定処理が多く、プロセッサ自体をパイプライン化すると条件判定で無駄命令が多発することも明確になった。このため、昨年度提案した超並列DSPを発展させ、その利点を明らかにした。その結果、アルゴリズムは超並列で論じ、ハードウェアはパイプライン化しない範囲の高い周波数で動作させ、超並列アルゴリズムの一部を多重化させる方式が良いとの結論になった。また、昨年度導入したセグメントバスを有効に使うと動き補償などの空間処理で最も効率が良いとされていたシストリックアレーを凌駕するアルゴリズムを導出でることも明らかになった。このアーキテクチャを1985年ごろのパイプライン処理を行わないDSPをベースにFPGAで作ると1チップに約300個実装できることを実験的に確かめた。
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