| 講演名 | 2003/3/12 生体の視覚情報処理機能に学んだ広ダイナミックレンジを有するエッジ検出回路 高崎 哲, 澤 伸也, 安部 浩史, 古川 雄三, 米津 宏雄, |
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| 抄録(和) | 生体の網膜では、視細胞層が人力光に対して明暗順応を行うことでダイナミックレンジを広げている。この機能に学んで、5桁のダイナミックレンジを有する一次元52画素および二次元30×30画素のエッジ検出網膜チップを試作した。本エッジ検出回路の1つの画素は、受光部と網膜機能を有するアナログ演算回路の2つで構成される。本報告では、ダイナミックレンジの拡大と出力信号強度の増大のため、その演算回路に網膜の光受容器(視細胞)が持つ明暗順応機能を導入した。これによって、高輝度画像と低輝度画像が一度に与えられた場合でも、低輝度画像が局所的に増幅され、両方の入力強度が一定の範囲に圧縮された。本報告では、エッジ検出回路の動作を確認したシミュレーション結果と静止画と動画を用いて行った測定の結果について述べる。 |
| 抄録(英) | This paper describes an edge detection circuit based on biological visual system with a dynamic range of 10^5. The chip operates as a massively parallel analog network, performs edge detection processing through analog interaction between adjoining unit circuits. The first stage of the unit circuit has its own amplification ability based on the local light adaptation of the photoreceptor layer in the retina. The entire network compresses a large range of input intensity to a reasonable range for the next edge detection processing stage. A local dark image in a bright image is amplified so that the dark and bright images become the same order in a single input image. 1 dimensional test chip and 30×30 array of retinal chip were fabricated using standard rnvell 1.2μm CMOS process. The baseline design achieved pixel size of 120μm×120μm with 33% fill-factor. Correlated double sampling (CDS) was used to suppress fixed pattern noise (FPN) using software. Those chips were evaluated by both static images and moving images generated by liquid crystal projector, The edge information was sampled at 5.12kHz using an external shift register. As a result, the retinal chip achieved 5 decade of dynamic range and high-speed data sampling (570frams/sec) with relatively simple pixel structure. |
| キーワード(和) | ビジョンチップ / エッジ検出 / アナログVLSI / 明暗順応機能 / 外網膜 |
| キーワード(英) | vision chip / edge detection / analog VLSI / local adaptation / outer retina |
| 資料番号 | NC2002-204 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2003/3/12(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Neurocomputing (NC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 生体の視覚情報処理機能に学んだ広ダイナミックレンジを有するエッジ検出回路 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A novel retinal circuit for edge detection with wide dynamic range |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ビジョンチップ / vision chip |
| キーワード(2)（和/英） | エッジ検出 / edge detection |
| キーワード(3)（和/英） | アナログVLSI / analog VLSI |
| キーワード(4)（和/英） | 明暗順応機能 / local adaptation |
| キーワード(5)（和/英） | 外網膜 / outer retina |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 高崎 哲 / A Takasaki |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気・電子工学系 Dept of Electrical and Electronic Eng, Toyohashi Univ. of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 澤 伸也 / S Sawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気・電子工学系 Dept. of Electrical and Electronic Eng, Toyohashi Univ. of Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 安部 浩史 / H Abe |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気・電子工学系 Dept. of Electrical and Electronic Eng, Toyohashi Univ. of Technology |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 古川 雄三 / Y Furukawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気・電子工学系 Dept. of Electrical and Electronic Eng, Toyohashi Univ. of Technology |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 米津 宏雄 / H Yonezu |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気・電子工学系 Dept. of Electrical and Electronic Eng, Toyohashi Univ. of Technology |
| 発表年月日 | 2003/3/12 |
| 資料番号 | NC2002-204 |
| 巻番号（vol） | vol.102 |
| 号番号（no） | 731 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |