高性能Lens Free Imagerのためのハードウェア・アクセラレーション

鈴木 涼太  竹本 正志  梅野 克彦  矢代 昌之  龍池 哲也  リチャード スタール  ヒアート バンマーベック  ヴィーレ ルーマス  アンディ ランバート  ヒューイ ルーラン  三好 健文  中條 拓伯  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J100-D   No.3   pp.331-340
発行日: 2017/03/01
Online ISSN: 1881-0225
論文種別: 特集論文 (学生論文特集)
専門分野: 計算機システム
キーワード: 
FPGA,  ハードウェアアクセラレータ,  ホログラフィック顕微鏡,  SoC,  

本文: PDF(2MB)
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あらまし: 
Lens Free Imager (LFI)は光の干渉を利用し,観察対象の像を得る顕微鏡の一種である.LFIはシステムの構成要素としてレンズのような複雑な光学系を必要とせず,主要な構成要素はレーザ光源と撮像素子,処理のための計算機のみであるため,従来の顕微鏡に比べ小型化,軽量化が可能であると期待されている.しかし,LFIには観察対象の像を取得する上で必要なリコンストラクション処理の計算コストが高いという課題がある.本研究ではリコンストラクション処理をZynq-7000上のARMプロセッサで実行し,性能の事前評価を行った.その結果を踏まえて,高負荷な処理を対象にFPGAにアクセラレータを実装し,処理全体をARMプロセッサのみで実行した場合に比べて,アクセラレータを併用した場合に性能が向上することを確認した.