実時間センサ情報処理システムの研究

实时传感器信息处理系统研究

基本信息

批准号：
02J07851
负责人：
鏡慎吾
金额：
$ 0.64万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

プログラマビリティを有するセンサノードの実現を目指し,SIMD型の超並列処理構造を持つ視覚センサであるビジョンチップを用いた実時間視覚処理システムの開発を行った.これは,研究代表者らが既に提案していたSIMDアレイ制御アーキテクチャに基づいて,最新のビジョンチップの構成に対して最適化されたシステムを,実際に開発したものである.本システムを用いることで,ビジョンチップの画素内の処理回路だけではなく,光検出器をもソフトウェアで制御することが可能となった.このようにして得られた視覚センシングにおけるプログラマビリティを積極的に利用して,入力光のアナログ-ディジタル変換の動作を制御して,任意の光検出特性を得るためのアルゴリズムを提案した.同アルゴリズムは,光検出器への参照電位入力と動作タイミングとの2者を同時に制御する点を特徴としており,実時間制約を考慮した最適なスケジューリングを行うことで,ノイズの影響を最小化することを可能としている.前述した視覚処理システムにこの手法を実装することで,同手法の有効性を実証した.また,このようにプログラマビリティを有するセンサを複数結合したセンサネットワークにおける,センサ情報処理アーキテクチャの基礎的検討を行った.ここでは,複数のセンサからネットワークを経由して到着するセンサ情報を,通信遅延の影響を明示的に考慮した形で評価することを目的とし,相互情報量を用いた定式化に基づくセンサ選択アルゴリズムを提案し,数値実験によりその有効性を確認した.

为了实现具有可编程性的传感器节点，我们使用视觉芯片（具有SIMD类型的大量并行处理结构的视觉传感器）开发了实时的视觉处理系统。根据研究人员已经提出的SIMD阵列控制体系结构，我们实际上已经开发了一种针对最新视觉芯片配置进行了优化的系统。使用此系统，不仅可以通过软件来控制视觉芯片像素内的处理电路，还可以控制光电探测器。我们提出了一种通过积极利用以这种方式获得的视觉传感中的可编程性并获得任意光电遗传学的算法来控制输入光的类似物到数字的转换。 Gorm的特征是同时控制两个方，即对光电检测器的参考电位输入和操作时间，以及考虑实时约束的最佳调度，可以将噪声的效果最小化。通过在上述视觉处理系统中实现此方法，证明了该方法的有效性。我们还对传感器信息处理架构进行了基础研究，在传感器网络中结合了多个可编程传感器。在这里，我们旨在通过网络来评估从多个传感器到达的传感器信息，并考虑到通信延迟的效果，并根据使用共同信息量的公式提出了一种传感器选择算法，并通过数值实验确认了其有效性。