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

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2022-01-17
• タイトル: 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
• タイトル / 言語: en
• タイトル: An Implementation of a Real-time Stereo Matching System on FPGA
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: アプリケーション
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 慶應義塾大学
• 著者所属: マレリ株式会社
• 著者所属: 埼玉大学
• 著者所属: 慶應義塾大学
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Keio University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Marelli Corp.
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Saitama University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Keio University
• 著者名: ウェイ, カイジ; 久野, 祐輝; 新井, 正敏; 天野, 英晴
• 著者名(英): Kaijie, Wei; Yuki, Kuno; Masashi, Arai; Hideharu, Amano
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 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，1920 × 1080 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．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: 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 × 1080, which is 1.28× faster than the performance on GPU Tegra X2.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA11451459
• 書誌情報: 研究報告システムとLSIの設計技術（SLDM）; 巻 2022-SLDM-197, 号 18, p. 1-6, 発行日 2022-01-17
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8639
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会