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English研究内容RESEARCHES
Smart Vision & Robotic Sensing
高速ビジョン・ロボットセンシング
- >> 研究テーマ
- 1秒間に1000コマ以上の実時間画像処理を実現する高速ビジョン技術を始めとして、人間の感覚能力を遥かに上回る実時間センシング技術の確立を目指した情報システム／デバイスの研究開発を行うとともに、高速化・集積化を念頭においたアルゴリズムの研究、さらには人間には感じとることが難しい振動ダイナミクス等の情報を積極的利用した新たなセンシング技術の実現を目指します。
12500fpsで実時間処理するスーパー高速ビジョンプラットフォーム
本研究では，グレイレベル12bit画像に対して，1024 x 1024画素で12500コマ/秒で動作するスーパー高速ビジョンプラットフォームを開発した．
開発した高速ビジョンプラットフォームは，256並列アナログ出力を持つ1024 x 1024 CMOSイメージセンサ，これらのアナログ出力を増幅及び12ビットデータに変換する256並列増幅器/AD変換器，カメラパラメータ設定等を目的とするFPGA (TG FPGA)，画像データをメモリに取り込む2つのFPGA (MEM FPGA)，画像表示のためのHD-SDI画像出力を担うFPGA (DISP FPGA)，画像データをSDメモリに格納するFPGA (SDIF FPGA)、各種FPGAの制御及びGbEを通してPC等の外部機器との接続を担うFPGA (CPU FPGA)から構成される．
1024 × 1024 画像に対して輝度/エッジ強度ヒストグラム，モーメント特徴量等の基本的な画像特徴量演算が12500 fps で実時間動作することを複数の実験を通して確認した．
開発した高速ビジョンプラットフォームは，256並列アナログ出力を持つ1024 x 1024 CMOSイメージセンサ，これらのアナログ出力を増幅及び12ビットデータに変換する256並列増幅器/AD変換器，カメラパラメータ設定等を目的とするFPGA (TG FPGA)，画像データをメモリに取り込む2つのFPGA (MEM FPGA)，画像表示のためのHD-SDI画像出力を担うFPGA (DISP FPGA)，画像データをSDメモリに格納するFPGA (SDIF FPGA)、各種FPGAの制御及びGbEを通してPC等の外部機器との接続を担うFPGA (CPU FPGA)から構成される．
1024 × 1024 画像に対して輝度/エッジ強度ヒストグラム，モーメント特徴量等の基本的な画像特徴量演算が12500 fps で実時間動作することを複数の実験を通して確認した．
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mp4 movie(7.89M) Shooting experiment of blinking illumination at 2000Hz |
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mp4 movie(4.17M) Shooting experiment using the focus tunable lens working at 100Hz |
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mp4 movie(7.08M) Shooting experiment of rotating fan at a high speed |