| 講演名 | 2018-01-19 176MHz WXGA 30fps 実時間オプティカルフロー推定プロセッサの設計及び実装 神田 哲志(日大), 鈴木 悠(日大), 伊藤 雅人(日大), 今村 幸祐(金沢大), 松田 吉雄(金沢大), 松村 哲哉(日大), |
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| 抄録(和) | 本稿では，実時間オプティカルフロープロセッサの設計及びFPGA実装について報告する．このプロセッサは新規手法として，初期値生成手法の改善手法，階層別Successive over relaxation（SOR）手法，逆数演算手法の改善手法および画素境界面におけるオーバーラップ画素数の最適化手法の4種の新規手法を導入し，従来の階層オプティカルフロープロセッサに比較して，演算量を低減しつつフロー検出精度を改善した．さらにこのプロセッサにパイプラインを適用することで，スループットを改善したハードウェアを設計した．その結果，著者らが以前提案したプロセッサに比べ，計算部の回路規模を8%，全体のメモリ量を16%削減できた．FPGA１チップでwide extended graphics array （WXGA） 30-fpsを175.5MHzで実時間処理可能なプロセッサを実現した． |
| 抄録(英) | This paper describes the design and implementation of a real-time optical flow processor using a single field-programmable gate array (FPGA) chip. By introducing the modified initial flow generation method, the successive over-relaxation (SOR) method for both layers, the optimization of the reciprocal operation method, and the image division method, it is now possible to both reduce hardware requirements and improve flow accuracy. Additionally, by introducing a pipeline structure to this processor, high-throughput hardware implementation could be achieved. Total logic cell (LC) amounts and processer memory capacity are reduced by about 8% and 16%, respectively, compared to our previous hierarchical optical flow estimation (HOE) processor. The results of our evaluation confirm that this processor can perform 30-fps wide extended graphics array (WXGA) 175.7 MHz real-time optical flow processing with a single FPGA. |
| キーワード(和) | オプティカルフロー / HOEアルゴリズム / SOR法 / FPGA / プロセッサ |
| キーワード(英) | Optical flow / HOE algorithm / SOR method / FPGA / Processor |
| 資料番号 | VLD2017-79,CPSY2017-123,RECONF2017-67 |
| 発行日 | 2018-01-11 (VLD, CPSY, RECONF) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | IPSJ-ARC / VLD / CPSY / RECONF / IPSJ-SLDM |
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| 開催期間 | 2018/1/18(から2日開催) |
| 開催地（和） | 慶應義塾大学 日吉キャンパス 来往舎 |
| 開催地（英） | Raiosha, Hiyoshi Campus, Keio University |
| 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） | 五島 正裕(NII) / 越智 裕之(立命館大) / 中野 浩嗣(広島大) / 本村 真人(北大) / 浜口 清治(島根大) |
| 委員長氏名（英） | Masahiro Goshima(NII) / Hiroyuki Ochi(Ritsumeikan Univ.) / Koji Nakano(Hiroshima Univ.) / Masato Motomura(Hokkaido Univ.) / Kiyoharu Hamaguchi(Shimane Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | / 峯岸 孝行(三菱電機) / 入江 英嗣(東大) / 三吉 貴史(富士通研) / 柴田 裕一郎(長崎大) / 佐野 健太郎(東北大) |
| 副委員長氏名（英） | / Noriyuki Minegishi(Mitsubishi Electric) / Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Takashi Miyoshi(Fujitsu) / Yuichiro Shibata(Nagasaki Univ.) / Kentaro Sano(Tohoku Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 小野 貴継(九大) / 近藤 正章(東大) / 長谷川 揚平(東芝) / 塩谷 亮太(名大) / 永山 忍(広島市大) / 新田 高庸(NTTデバイスイノベーションセンタ) / 大川 猛(宇都宮大) / 高前田 伸也(北大) / 谷川 一哉(広島市大) / 三好 健文(イーツリーズ・ジャパン) / 許 浩沿(パナソニックセミコンダクタソリューションズ) / 密山 幸男(高知工科大) / 柴田 誠也(NEC) |
| 幹事氏名（英） | Takatsugu Ono(Kyushu Univ.) / Masaaki Kondo(Univ. of Tokyo) / Yohei Hasegawa(Toshiba) / Ryota Shioya(Nagoya Univ.) / Shinobu Nagayama(Hiroshima City Univ.) / Koyo Nitta(NTT) / Takeshi Ohkawa(Utsunomiya Univ.) / Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) / Kazuya Tanigawa(Hiroshima City Univ.) / Takefumi Miyoshi(e-trees.Japan) / Ko Kyo(Panasonic) / Yukio Mitsuyama(Kochi Univ. of Tech.) / Seiya Shibata(NEC) |
| 幹事補佐氏名（和） | / / 伊藤 靖朗(広島大) / 津邑 公暁(名工大) / 小林 悠記(NEC) / 中原 啓貴(東工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | / / Yasuaki Ito(Hiroshima Univ.) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Hiroki Nakahara(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Special Interest Group on System Architecture / Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Special Interest Group on System and LSI Design Methodology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 176MHz WXGA 30fps 実時間オプティカルフロー推定プロセッサの設計及び実装 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design and Implementation of 176-MHz WXGA 30-fps Real-time Optical Flow Processor |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | オプティカルフロー / Optical flow |
| キーワード(2)（和/英） | HOEアルゴリズム / HOE algorithm |
| キーワード(3)（和/英） | SOR法 / SOR method |
| キーワード(4)（和/英） | FPGA / FPGA |
| キーワード(5)（和/英） | プロセッサ / Processor |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 神田 哲志 / Satoshi Kanda |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 日本大学(略称：日大) Nihon University(略称：Nihon Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 鈴木 悠 / Yu Suzuki |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 日本大学(略称：日大) Nihon University(略称：Nihon Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 伊藤 雅人 / Masato Ito |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 日本大学(略称：日大) Nihon University(略称：Nihon Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 今村 幸祐 / Kousuke Imamura |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 金沢大学(略称：金沢大) Kanazawa University(略称：Kanazawa Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 松田 吉雄 / Yoshio Matsuda |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 金沢大学(略称：金沢大) Kanazawa University(略称：Kanazawa Univ.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 松村 哲哉 / Tetsuya Matsumura |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 日本大学(略称：日大) Nihon University(略称：Nihon Univ.) |
| 発表年月日 | 2018-01-19 |
| 資料番号 | VLD2017-79,CPSY2017-123,RECONF2017-67 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | VLD-377,CPSY-378,RECONF-379 |
| ページ範囲 | pp.101-106(VLD), pp.101-106(CPSY), pp.101-106(RECONF), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2018-01-11 (VLD, CPSY, RECONF) |