高位合成によって開発した各種画像鮮鋭化ハードウェアの比較評価

抄録

画像処理システムの市場規模は年々増加しており, 今後も各分野で需要が高まっていくことが予想される.鮮鋭化には実装方法が多く存在しており, それによってカーネルも様々である. それゆえソフトウェアを用いて処理を行った際にカーネルの種類によって実行時間が異なり, リアルタイム性が低くなってしまうという問題がある. 本研究では画像の鮮鋭化を行うハードウェアを, 高位合成を用いて複数のアルゴリズムで開発, 実装し, それらの性能の比較, 検討を行う.本研究ではハードウェアとの比較対象としてPCのCPU, FPGAボード上に搭載されている組み込みCPUを用いてフィルタ毎の実行時間, 電力効率を比較した. また, フィルタ毎の回路規模を測定し, それを加味した上での各ハードウェア同士の電力効率の評価を行った. 結果として,ハードウェアの実行時間の標準偏差はPCの約1/117, 組み込みCPUの約1/1340の値となり,どのフィルタにおいても高いリアルタイム性が確認できた.