VGA 91 fps画像認識用アフィン動き分割プロセッサ

深山 正幸  松田 吉雄  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J97-D   No.6   pp.1122-1132
発行日: 2014/06/01
Online ISSN: 1881-0225
DOI: 
論文種別: 論文
専門分野: 計算機システム
キーワード: 
アフィン動きモデル,  動きモデル推定,  動き分割,  実時間処理,  VLSI,  

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あらまし: 
本論文は画像認識用アフィン動き分割プロセッサの新しいアルゴリズムとアーキテクチャを提案する.輝度勾配と動き精度指標の計算を前処理として共通化し,動きモデル推定用重み付き勾配画像モーメントの計算と,境界更新と新領域検出を統合した領域ラベリングを,画素単位で連続的に行う新しいアルゴリズムを考案した.提案法は,動きモデル推定と領域ラベリングの間で動きモデルとラベルマップを頻繁に交換するので収束が速く,反復回数が少ないので演算量が低いことをシミュレーションで確認した.このアルゴリズムに基づく,全体が一つの画素単位のパイプラインとなる新しい回路構成を考案した.データ入力の共通化により外部データ転送量が少なく分割画像のメモリが不要で,処理の共通化や統合によりロジックも小規模である.これを0.18 μm半導体プロセスでVLSI実装した.ゲート規模は32万ゲート(2入力NAND換算),総メモリ容量は404Kビット,チップ面積は4.1 mm角,最大動作周波数は94 MHz,スループットはVGA 91 fpsとなった.ステレオ動画像を用いた自動車安全運転支援への応用を目指す.