| 講演名 | 2022-01-25 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), |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 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。 |
| 抄録(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 |
| キーワード(英) | Stereo matching / SGM / AXI Streaming / Slide window / Vitis HLS |
| 資料番号 | VLD2021-65,CPSY2021-34,RECONF2021-73 |
| 発行日 | 2022-01-17 (VLD, CPSY, RECONF) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF / VLD / CPSY / IPSJ-ARC / IPSJ-SLDM |
|---|---|
| 開催期間 | 2022/1/24(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | FPGA 応用および一般 |
| テーマ（英） | FPGA Applications, etc. |
| 委員長氏名（和） | 佐野 健太郎(理研) / 小林 和淑(京都工繊大) / 鯉渕 道紘(NII) / 井上 弘士(九大) / 中村 祐一(NEC) |
| 委員長氏名（英） | Kentaro Sano(RIKEN) / Kazutoshi Kobayashi(Kyoto Inst. of Tech.) / Michihiro Koibuchi(NII) / Hiroshi Inoue(Kyushu Univ.) / Yuichi Nakamura(NEC) |
| 副委員長氏名（和） | 山口 佳樹(筑波大) / 泉 知論(立命館大) / 池田 奈美子(NTT) / 中島 耕太(富士通研) / 津邑 公暁(名工大) |
| 副委員長氏名（英） | Yoshiki Yamaguchi(Tsukuba Univ.) / Tomonori Izumi(Ritsumeikan Univ.) / Minako Ikeda(NTT) / Kota Nakajima(Fujitsu Lab.) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 小林 悠記(NEC) / 中原 啓貴(東工大) / 兼本 大輔(大阪大学) / 宮村 信(NEC) / 井口 寧(北陸先端大) / 小川 周吾(日立) / 近藤 正章(東大) / 塩谷 亮太(名大) / 田中 美帆(富士通研) / 長谷川 揚平(東芝メモリ) / 瀬戸 謙修(東京都市大) / 川村 一志(東工大) / 廣本 正之(富士通) / 細田 浩希(ソニーLSIデザイン) |
| 幹事氏名（英） | Yuuki Kobayashi(NEC) / Hiroki Nakahara(Tokyo Inst. of Tech.) / Daisuke Kanemoto(Osaka Univ.) / Makoto Miyamura(NEC) / Yasushi Inoguchi(JAIST) / Shugo Ogawa(Hitachi) / Masaaki Kondo(Univ. of Tokyo) / Ryota Shioya(Nagoya Univ.) / Miho Tanaka(Fujitsu Labs.) / Yohei Hasegawa(Toshiba Memory) / Kenshu Seto(Tokyo City Univ.) / Kazushi Kawamura(Tokyo Inst. of Tech.) / Masayuki Hiromoto(Fujitsu) / Hiroki Hosoda(Sony LSI Design) |
| 幹事補佐氏名（和） | 竹村 幸尚(インテル) / 長名 保範(琉球大学) / / 小林 諒平(筑波大) / 宮島 敬明(明大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yukitaka Takemura(INTEL) / Yasunori Osana(Ryukyu Univ.) / / Ryohei Kobayashi(Tsukuba Univ.) / Takaaki Miyajima(Meiji Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Computer Systems / Special Interest Group on System Architecture / Special Interest Group on System and LSI Design Methodology |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 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 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | An Implementation of a Real-time Stereo Matching System on FPGA |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ステレオマッチング / Stereo matching |
| キーワード(2)（和/英） | Semi-Gloal Matching(SGM) / SGM |
| キーワード(3)（和/英） | AXIストリーム / AXI Streaming |
| キーワード(4)（和/英） | Slide Window / Slide window |
| キーワード(5)（和/英） | Vitis HLS / Vitis HLS |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | ウェイ カイジ / Kaijie Wei |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 久野 祐輝 / Yuki Kuno |
| 第 2 著者 所属（和/英） | マレリ株式会社(略称：マレリ) Marelli Corporation(略称：Marelli Corp.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 新井 正敏 / Masatoshi Arai |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 埼玉大学(略称：埼玉大) Saitama University(略称：Saitama Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 天野 英晴 / Hideharu Amano |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 発表年月日 | 2022-01-25 |
| 資料番号 | VLD2021-65,CPSY2021-34,RECONF2021-73 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | VLD-342,CPSY-343,RECONF-344 |
| ページ範囲 | pp.90-95(VLD), pp.90-95(CPSY), pp.90-95(RECONF), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-01-17 (VLD, CPSY, RECONF) |