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立命館大学理工学部電子情報工学科動的再構成システム研究室（泉研）

研究テーマ

動的再構成可能システムの構成、設計、応用

情報処理システム、特に動的に機能を変更（再構成）可能なハードウェアについて、その構成、設計、ならびに応用の研究開発を行う。

近年ますます高機能化、多機能化、高性能化している情報機器の開発において、組込みプロセッサと専用回路を効果的に組み合せたシステム構成（システム・アーキテクチャ）を取ることが重要なポイントとなっている。さらに、日進月歩で進化する画像音声符号化規格や通信規格などに対応するため、また限られた計算資源を様々な処理に有効利用するため、機能を変更（再構成）可能なハードウェアが注目を集めている。そこで、組込みプロセッサ、ハードウェアエンジン、再構成可能ハードウェアからなる情報処理システムの構成（アーキテクチャ、デバイス）、設計・設計技術（デザイン）、ならびにその応用（アプリケーション）について研究開発を進めている。特に、これまでにない概念として、状況に応じてハードウェアが自身を書き換えることが可能な“自己再構成型”のハードウェアシステムについて研究開発を進めている。

卒修論テーマの例

2023年度

修論

物体検出と文字認識を組み合わせた電子基板リサイクル価値の評価手法
確率的アルゴリズムのための初等関数のFPGA高位合成向け記述法の検討
OpenCVを用いた小型自律移動ロボット向け信号機検出の試行

卒論

各種プロセッサにおけるポワソン分布乱数生成手法の比較評価
マイクロコントローラ向け一様乱数生成法の実装と比較評価
廃電子基板リサイクルのための深層学習による部品判定におけるレイヤ構成の検討
水平線分に着目した小型自律移動ロボット向け横断歩道検出法
範囲を限定したハフ変換による小型自律移動ロボット向け車線認識
センサーフュージョンによる小型ロボットカー向け自己位置推定の高精度化
小型ロボカーにおける位置推定のための慣性センサ値のノイズ除去手法の検討

2022年度

修論

自律移動ロボット向け環境設置カメラによる位置推定法の比較
高位合成によるランダムサンプリングの最適化設計
確率分布に対する超角錐近似と初期解の生成

卒論

古典的画像処理を用いた電子基板上の部品領域の検出手法の検討
深層学習による高速物体検出の高付加価値リサイクルへの適用
PWM制御の設計手法の違いによる性能の比較
組込みプロセッサによるハフ変換の性能評価
マクローリン展開による近似計算の組込みプロセッサへの実装評価
慣性センサを用いたマイコン搭載ミニ四駆の自己位置推定
マイコン搭載ミニ四駆の反射型光センサによる路面計測の特性評価
マイコン搭載ミニ四駆の位置推定検証のための模擬センサデータ生成の基礎検討

2021年度

修論

小型自律移動ロボットにおける経路追従のFPGAによるハードウェア化の試行

卒論

高付加価値リサイクルのための電子廃棄物の文字認識システムの構築
逆ガンマ分布に従う乱数生成の組込みプロセッサへの実装評価
組込みプロセッサによる画像テンプレートマッチングの性能評価
小型自律移動ロボット向け射影変換の組込みプロセッサによる処理性能評価
マイコン搭載ミニ四駆の反射型光センサによる走行制御

2020年度

修論

FPGAを活用したギブスサンプリングの組込み向け近似手法の検討

卒論

小型自律移動ロボットの経路計画におけるランダムサンプリング手法の評価
小型移動ロボットの検証評価のための複数カメラによる位置推定手法
逆ガンマ確率分布のサンプリングのための多重三角錐近似の試行
対数関数の区分線形近似による省資源実装手法の評価
マイコン搭載ミニ四駆の慣性センサによる位置推定と走行制御
マイコン制御ミニ四駆のＡＩ学習のための走行環境の構築
ガイスターゲームＡＩの強化学習のためのニューラルネットワークを用いた形勢評価手法

2019年度

博論

"Example-based Face Image Enhancement by Taking Correspondence of Facial Parts into Consideration"

修論

"経路計画専用ハードウェアを有する自律移動ロボットシステムの設計"
"パーティクルフィルタによる小型自律移動ロボット向け自己位置推定の実装"

卒論

"小型自律移動ロボットのためのRiccati方程式による経路追従の検討"
"マイコンによるミニ四駆の自己位置推定・制御の試行"
"小型高速モデルカーのＡＩ制御のための加減速性能評価"
"ガイスターにおける不完全情報ゲーム先読み手法の検討"
"地図画像の自動領域分類プログラムの検証と拡張"
ほか

2018年度

修論

"An implementation of FPGA-based brushless DC motor control"
"獣害対策監視カメラ向け深層学習のデータセット構築と実装法の検討"
"甲骨拓本からの自動文字抽出手法と支援環境"
"TRAXゲームAIの探索の高位合成によるハードウェア化の検討"

卒論

"高位合成によるギブスサンプリングのFPGAハードウェア化の検討"
"土地利用別面積推定のための地図の自動領域分類手法"
"野生動物自動認識のためのデータベースの構築と深層学習の試行"
"モンテカルロ法に基づく駒属性推定によるガイスターゲームＡＩ"
"FPGA向け深層学習環境GUINNESSによる自律移動車の物体認識の検討"

2017年度

修論

"高位合成によるゲーム木再帰探索アクセラレータの設計手法"
"Zynq上のプロセッサ‐ロジック間のストリーム接続のトレードオフ評価"
ほか

卒論

"プロセッサ搭載FPGAによる自律移動ロボット向けプラットフォームの構築"
"FPGA向け高位合成用ライブラリを用いた動画処理の試行"
"Ngram情報を用いた甲骨拓本の文字列推定法の検討"
"寺社の害獣対策のための爪痕の自動識別手法の基礎検討"
ほか

2016年度

修論

"組込システム上での機械学習による害獣認識手法の検討"
"線分マッチングによる甲骨文字認識手法と線分抽出パラメタの自動最適化"
"高速カメラによる可視光通信のための光源追跡モジュールの並列化"
"プログラマブルSoCを用いた生体音記録システムの基礎検討"
ほか

卒論

"プロセッサ搭載FPGAにおける入出力アクセスの速度評価"
"機械学習による害獣認識のためのデータセットと分類器の作成"
"ガボールフィルタを用いた甲骨拓本からの文字領域抽出"
"深層学習による近世古地図からの文字抽出の試行"
"TRAXゲームの幅制限探索のための盤面評価手法の検討"
"高位合成によるTRAXゲームAIのパターンマッチのハードウェア化"
"遠隔ロボット制御のためのフィードバック遅延の分析"
"高速可視光通信のための光源回転装置のマイコン制御"
"生体音記録装置における機器依存ノイズの除去手法の検討"
ほか

2015年度

修論

"携帯型生体音記録装置におけるプライバシー保護手法の基礎検討"
"高位合成系によるステレオマッチング回路の最適化設計"
ほか

卒論

"Java ベース高位合成によるゲーム木再帰探索のハードウェア化の試行"
"プロセッサ搭載ＦＰＧＡにおけるバス転送方式のトレードオフ評価"
"組込みプロセッサによる可視光通信のための光点追跡の性能評価"
"フーリエ変換を用いた生体音記録装置のノイズ解析"
"組込みプロセッサによる画像の膨張・縮小処理の性能評価"
"顔画像の犯罪捜査向け主観分類結果の分析"
ほか

2014年度

卒論

"高速画像処理のための高位合成によるハフ変換回路の設計"
"プログラマブルSoC上のプロセッサによるハフ変換の性能評価"
"高速カメラによる広帯域光通信の移動体への適用と試作"
"ゲーム木の再帰探索の高位合成によるハードウェア化"
"プロセッサ搭載FPGAによる音響分析処理の基礎評価"
"顔画像と人相表現に関する主観分類のデータベース化"
ほか

2013年度

修論

"ＦＰＧＡ向け画像認識アクセラレータの高位合成によるライブラリ化設計"
"トークンリングによる動的再構成モジュール接続網の検証環境の構築"
"ＣＯＭＥＴ IIプロセッサを中核としたＦＰＧＡの動的再構成プラットフォームの構築"
"ＦＰＧＡ向け適応的電力・精度可変ＦＦＴ回路と電力監視回路の基礎検討"
ほか

卒論

"高位合成による再構可能ハードウェア向け設計最適化の研究"
"高位合成向けラインバッファライブラリを用いたステレオマッチング回路の検討"
"ＨＯＧ特徴量計算ハードウェアの高位合成向けプログラム検討"
"広帯域無線可視光通信システムの源追跡機能拡張"
"極低周波マイクロフォンによる血管の脈動異常位置推定方法の検討"
ほか

2012年度

修論

"ラインバッファを用いた画像処理用フィルタ回路の高速化設計"
"適応的消費電力制御に向けた評価方法の検討と試行"
"精度解析用プロトタイプ構築のためのCORDICライブラリの設計"
ほか

卒論

"高位合成系向け画像処理ライブラリの生産性評価"
"COMET-IIソフトコアプロセッサによる音声処理システム開発の試行"
"生体音記録システム開発における消費エネルギーの評価"
"生体音記録システム開発における測定精度の評価"
ほか

2011年度

修論

"トークンリングを用いた回路の動的部分再構成制御と相互接続機構"
"構成情報キャッシュを利用した動的再構成の効率化"
"Ｃ言語からの動作合成による詳細設計の試行と生産性の評価"
"パブリックなプロセッサＣＯＭＥＴ‐ＩＩの割り込み機能拡張"
ほか

卒論

"高位記述によるゲーム思考アルゴリズムの回路設計と対戦システムのＦＰＧＡ実装"
"ソフトコアプロセッサによる画像処理の速度性能評価"
"組込み向けソフトコアプロセッサのための乗算ライブラリの高速化"
"生体情報記録用組込みシステムのための不揮発メモリの速度性能評価"
"生体情報記録用組込みシステムのための不揮発メモリの消費エネルギー測定評価"
"ＦＰＧＡベースの組込みシステムにおけるモータ制御回路の実装手法の検討"
"Ｃ言語によるランレングス符号回路の設計と最適化"
"顔画像認識システムのための年齢及び性別の主観判別実験と分析"
ほか

2010年度

修論

"デフレートを応用した動的再構成情報の圧縮手法の提案"
"動的再構成可能ハードウェアの構成と回路設計手法の検討"
"再構成デバイスを用いた精度評価のための可変精度信号発生器の自動生成"
ほか

卒論

"自律行動型機器の開発に向けたカメラモジュールの応答速度の評価"
"組込み制御用マイクロプロセッサのための三角関数ライブラリ"
"組込み制御用マイクロプロセッサのための除算ライブラリ"
"実機精度解析のための精度を記録する加算器"
"デジタル同期回路における演算精度の影響"
"ラインバッファ回路のＣ言語による詳細設計"
"専用ＬＳＩと再構成可能ＬＳＩの消費エネルギーの比較"
"電子情報機器の製造のための資源とエネルギー"
ほか

2009年度

修論

"粗粒度再構成可能ハードウェアのためのフィルタ自動生成ツールの構築"
"再構成可能論理デバイスのためのソフトコア・プロセッサの開発"
"生体内ロボットのための無線通信コントローラの設計"

卒論

"システム記述言語による回路の詳細最適化の記述性に関する考察"
"部分再構成可能論理デバイスの評価環境の構築"
"自己再構成システム開発環境構築のための計算機からの回路制御手法"
"自己再構成システム開発のための制御用デバイスの性能評価"
"組込み向けソフトコアプロセッサのための乗算ライブラリの設計"
"ソフトコアＣＰＵを用いた組み込みシステム開発のためのエラー訂正ライブラリ"
"再構成可能デバイスの再利用と環境負荷に関する考察"
ほか

2008年度

修論

"再構成可能配線アーキテクチャ検討のための汎用ルータ"
"低コストＦＰＧＡを用いた監視カメラのための画像処理要素回路の設計"
"体内ロボット搭載用センサ制御モジュール"
"体内ロボット向けサーバシステム用ハードウェアとミドルウェア"

卒論

"動的再構成プロセッサによる監視画像処理の検討"
"回路の動的再構成による画像処理アルゴリズムの実装"
"監視ネットワークのための領域抽出プログラムの計算量評価"
"監視ネットワークのための領域抽出のハードウェア化の検討"
"マイクロ体内ロボット向け試作ＬＳＩの検証環境の構築"
"体内機器用制御プロセッサによる三角関数の表引き計算による実装"
"体内機器用制御プロセッサによる三角関数のマクローリン展開による実装"
ほか

2007年度

修論

“An Embedded System Architecture of Camera Client in Distributed Security Network”

卒論

“体内コンピュータのためのアクチュエータ・コントローラの基礎検討および設計”
“体内コンピュータ向け通信モジュールのためのビット同期回路の設計”
“電子透かしの不正複製に対する強度の一評価”
“組込み機器向け画像処理フィルタ回路の実装法に関する一検討”
“自律迷路走行車両の設計および実地検証”
“フーリエ変換プログラムの実装の違いによる精度の差異の評価”
“画像フィルタの実装の違いによる画質の差異の評価”
ほか

2006年度

卒論

“SoC埋め込み型プログラマブルロジックePLX向けマッピングツールにおける自動ルータの開発”
“マイクロ体内ロボット向け通信システムの設計と検証”
“体内ロボットへのセンサー搭載方法の検討とモジュール化設計”
“体内コンピュータの制御用MPUによる画像処理の試行”
“Ｃ言語からの高位合成によるフーリエ変換の設計と評価 ”
“Ｃ言語からの高位合成によるＡＥＳ暗号回路の設計と評価 ”
“監視システム向け画像処理の基礎データの心理実験による取得方法の検討”
ほか

[立命館大学] [理工学部] [電子情報工学科（電子情報デザイン学科）]