多数粒子情報の並列抽出アーキテクチャ

研究内容

リアルタイム粒子計測のためのプロセッサアーキテクチャを提案する。 本アーキテクチャは、画面内に数千個レベルの超多数粒子が存在する 場合にも、個々のサイズ、位置、傾き、形状などの情報をusオーダで 抽出することができる。このような処理の実現によって、静止画によ る製品検査から、動画像による流体解析まで、様々な粒子計測を高い 性能でカバーするシステムの構築が可能である。発展分野としては、 医学、化学、産業応用などが考えられる。

Fig.1 並列抽出

本アーキテクチャの新しい要素は、並列抽出と画素間非同期通信の2つ である。並列抽出の概念を上図に示す。これは、超並列構造を利用し、 複数粒子の同時演算を行うものであり、処理量の大幅な削減を保証する。 また、パターンから並列抽出の対象粒子を選択するアルゴリズムも新し く提案した。同アルゴリズムは、近傍通信の非同期化によって高速化を 図っている。

Fig.2 並列抽出の例

参考文献

1. Yoshihiro Watanabe, Takashi Komuro, Shingo Kagami and Masatoshi Ishikawa : Parallel Extraction Architecture for Information of Numerous Particles in Real-time Image Measurement, Journal of Robotics and Mechatronics, Vol.17, No.4, pp.420-427 (2005) [PDF]
2. 渡辺義浩，小室孝，鏡慎吾，石川正俊： リアルタイム画像計測のための多数粒子情報の並列抽出アーキテクチャの設計と実装， 第12回 FPGA/PLD Design Conference (横浜，2005.1.27)／論文集，pp.1-6 [PDF]