講演抄録/キーワード |
講演名 |
2022-01-25 10:45
FPGAを用いたリアルタイムステレオマッチングシステムの構築 ○ウェイ カイジ(慶大)・久野祐輝(マレリ)・新井正敏(埼玉大)・天野英晴(慶大) VLD2021-65 CPSY2021-34 RECONF2021-73 |
抄録 |
(和) |
三次元データを自動運転システムにおいて利用するために、リアルタイムでデータを処理する必要があり、デプスマップが広く使われている。コンピュータビションの分野では、デプスマップを生成するために、様々なアルゴリズムが開発されたが、中でもステレオマッチングが広く用いられている。FPGAのプラットフォームは、性能と消費電力の点で優れており、本研究はZynq Ultrascale+を用いたM-KUBOSボード上に、このアルゴリズムを実装した。設計環境としては、今後のシステムのメインテナンスを考慮し、Vitis HLSを採用した。実装したステレオマッチング IPは5つのモジュールから構成され、その間をAXIストリームでデータを流す。この実装法により、性能を向上するだけでなく、リソース消費量も抑制することができる。各モジュールで入力されたデータから自動的に必要ビットサイズを検知することで、さらに性能を上げ、リソース消費量を抑制できる。Vitis HLS 2020.1の結果により、1920x1080のイメージについて、構築したシステムはおよそ45.45fpsが達成できた。リアルタイムでステレオマッチングが可能であり、GPU Tegra X2の結果と比べ、1.28倍の高速化を達成した。 |
(英) |
To make full use of stereo data in autonomous driving system, the techniques to generate depth-map in real-time are necessary for the users. Semi-Global Matching(SGM) has been widely accepted to derive depth information in the field of computer vision. Generally, GPU is always an acceptable choice to meet the requirements of real-time. However, the high energy and resource consumption on GPU brings a burden on edge devices. Thus, FPGA has been a promising platform for its benefit of energy efficiency and high-speed performance. With considering the maintenance, we choose Vitis HLS 2020.1 as our tool and achieve 45.45 fps on the input source of 1920 x 1080, which is 1.28x faster than the performance on GPU Tegra X2. |
キーワード |
(和) |
ステレオマッチング / Semi-Gloal Matching(SGM) / AXIストリーム / Slide Window / Vitis HLS / / / |
(英) |
Stereo matching / SGM / AXI Streaming / Slide window / Vitis HLS / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 121, no. 344, RECONF2021-73, pp. 90-95, 2022年1月. |
資料番号 |
RECONF2021-73 |
発行日 |
2022-01-17 (VLD, CPSY, RECONF) |
ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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VLD2021-65 CPSY2021-34 RECONF2021-73 |
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