映像情報メディア学会技術報告

表紙

原稿種別: 表紙
p. Cover1-
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_Cover1

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目次

原稿種別: 目次
p. Toc1-
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_Toc1

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多画素CCDビデオカメラ向けCMOSアナログフロントエンドチップセット

西尾研一, 仙田哲也, 中村勝史, Steve Decker, Dan Kelly, Chris Mangelsdorf, 山口浩之

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-67
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_1

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多画素CCDを用いた動画カメラに必要とされる高速フロントエンドチップセットを、0.35μmCMOSプロセスにより実現した。相関2重サンプリングと、可変ゲインアンプ付き10ビットAD変換器の2チップ構成をとり、基板間伝送に伴う消費電力増加と信号劣化を抑えた。チップセットは2.8V単一電源で動作し、33MHz動作において消費電力115mW、SNR 74dB, DNL0.4LSBを達成した。

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ディジタルビジョンチップのためのグレイコードを用いたビットシリアルAD変換

藤村英範, 小室孝, 石井抱, 石川正俊

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-68
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_7

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撮像面において画素ごとにPEを配置するディジタルビジョンチップにおいては, 回路の集積度を上げるためにビットシリアル処理が有効である.本論文では, 特定用途のビジョンチップにおいて回路規模を縮小するために, PDから得られるアナログ値をビットシリアルにAD変換する手法を提案する.本手法では, グレイコードを利用することによって, 大きな変換誤りが生じないことが保証される.また, 変換に必要となるカウンタを全PEで共有し, 変換値の一時記憶を必要としないため, 回路規模を縮小することができる.

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低消費電力動きベクトル検出のための非破壊中間撮像機能をもつCMOSイメージセンサ

ハンドコドゥイ, 川人祥二, 田所嘉昭, 松澤昭

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-69
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_15

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我々は低消費電力動きベクトル検出器を実現するために、蓄積途中の中間画像及びフル蓄積画像を撮像する非破壊中間撮像機能を持つCMOSイメージセンサとその高速中間画像を用いて、精度よくビデオ速度画像の動きベクトルを検出する反復ブロックマッチングを提案している。本稿では中間画像の固定パターン雑音も除去できる非破壊中間撮像CMOSイメージセンサの試作結果と高速画像を用いた反復ブロックマッチングの新しい結果を報告する。実験により、本センサの所望の動作をしていることを確認し、また高速画像を用いて反復ブロックマッチングのシミュレーションを行った結果により、精度よくビデオ速度動きベクトルを検出できることがわかった。

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チョッパレス焦電型赤外線イメージセンサの検討

多田浩二, 澤田和明, 川人祥二, 石田誠, 田所嘉昭

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-70
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_21

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高感度かつ簡便な赤外線イメージセンサとして, 焦電型センサを使用した新しい構成のイメージセンサを提案する.焦電型センサは高感度であるが, 原理上光学的チョッパを必要とし, 構成が複雑になる.本稿では, 焦電型センサ, ピエゾアクチュエータ, 差分回路, 画像推定処理回路をワンチップ上に構成することにより, 光学的チョッパを必要としない焦電型赤外線イメージセンサを構成可能であることを提案する.その画像推定処理アルゴリズムの有用性をコンピュータ上でのシミュレーションにより確認した.また, センサ出力読み出し差分回路を構成し, その動作確認を行った.

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ビットシリアル列並列処理に基づく撮像面高速画像フーリエ変換回路

浴辰也, 川人祥二, 田所嘉昭

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-71
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_27

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最近のCMOSイメージセンサ技術の進歩により, 画像処理機能と撮像機能を一体化することで, 従来にない機能・性能を実現することが可能となってきている.一方, 画像をフーリエ変換することによって得られる情報は, 高精度な画像照合, 画像計測を可能とし, 指紋照合, 顔の照合, 画像距離計測, 検査工程への応用に非常に有効であることが, 報告されている.しかし, 画像のフーリエ変換は極めて膨大な計算を必要とすることが課題となっている.本稿では, 撮像面での2次元画像フーリエ変換を極めて高速に処理するため, ビットシリアル並列処理に基づく回路を提案する.その評価を行った結果, 256×256画素に対し, 2次元DFTを0.99[ms]と極めて高速に処理できることが明らかになった.

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1msビジョンチップの現状と将来

石川正俊

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-72
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_35

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従来の画像処理は, ビデオ信号を扱うことを前提としており, 処理速度もビデオレートがその限界であったこの限界を打ち破るため, 走査を用いない完全並列のデータ伝送・処理構造を導入したアーキテクチャが提案されている.このアーキテクチャは, 近年の半導体集積化技術や光デバイス技術の進歩により, 実際に実現可能な領域に近づきつつあり, 画像処理の世界を根底から変える可能性を秘めている.本文では, それらの試みについて, 我々の研究室で開発している汎用のプロセッシングエレメントアレイを導入したビジョンチップの現状並びに将来について述べる.

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新しい多重解像度イメージセンサの検証

大塚康弘, 相澤清晴

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-73
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_43

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生体のイメージセンサに相当する網膜では, 中心視から周辺にいくに従い解像度が低くなる.これを適用したイメージセンサシステムでは, 全体として広い視野を確保できると同時に, 特定の領域について精細な情報を取得し積極的に処理できる.そこで, 筆者らはシステム統合を踏まえ, サンプリング制御機能を搭載したスマートセンサを提案, 試作した.その機能は平滑化を行わない間引処理のみゆえ, 解像度の有効な制御が行えなかった.そこで, 有効な解像度制御手段を提供するセンサを検討した.本報告では, プログラマブルな多重解像度出力を可能とする新しい高機能イメージセンサについて論ずる.

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パルス周波数変調方式ビジョンチップの低電圧駆動

太田淳, 阪田裕彦, 平井隆夫, 徳田崇, 布下正宏

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-74
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_51

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アナログ・デジタル融合方式であるパルス周波数変調方式を光信号検出手段として用いたビジョンチップ画素回路特性について報告する。CMOS 0.35μmルールにより1μm角開口を有する2μm角サイズのフォトダイオードとパルス周波数変調回路を集積化した画素回路を試作した。本試作回路を評価した結果, 電源電圧0.6Vの低電圧動作でダイナミックレンジ50dB以上の特性を確認した。

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スイッチトキャパシタDC-DCコンバータICの動作特性

沖和史, 松尾嘉洋, 木村圭, 小柳裕彦, 末次正

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-75
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_57

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スイッチトキヤパシタ変成器を用いたチップ集積型DC-DCコンバータ回路の動作特性を、スイッチング周波数、MOSFETのチャネル幅、ゲート電圧について行った。HSPICEを使ってシミュレーションを行った結果、負荷抵抗1〜10kΩにおいて、最大出力電力606μW、最大効92.43%の動作特性を持つことがわかった。

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AB級動作によるスイッチング雑音, クロックフィードスルーの低減

山本真也, 佐々木守

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-76
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_63

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電流メモリ回路は, 電流サンプルホールド機能を実現し, 電流モード離散時間アナログ信号処理回路の主な構成ブロックである.単一のデバイスに信号をサンプルするため, 電流ミラーを用いた場合に比べて, 複製された信号が素子のばらつきや精度に依存しない.しかし, チャネル長変調効果, MOS FETから発生する雑音, スイッチをオン・オフする際のクロックフィードスルー等が原因となり, 入力した電流とサンプルホールド電流間に誤差を生じる.本稿では, AB級動作を用いて, それらの非理想的要因を低減する電流メモリ回路を提案する.HSPICEにより, クロックフィードスルーによる誤差を0.1%以下に, 熱雑音の影響を従来回路の1/5程度に低減できることを確認した.応用例として逐次比較型A/D変換器を設計し, 分解能10bit, クロック周波数2MHz, 電源電圧2.0V, 消費電力0.45mWの性能が実現できることを示す.

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差分近似による連続時間フィルタのキャリブレーション

佐々木守, 山本真也

原稿種別: 本文
セッションID: IPU2000-77
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_71

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アナログスイッチを必要としないため, 製造プロセスの微細化に伴って, 低電圧化しやすい連続時間フィルタが見直されている.特に, gm-Cフィルタや電流モードフィルタは, 高周波フィルタの実現が期待できる.高周波フィルタ実現のためには, 設計パラメータであるgm/Cを大きく設定する必要があるが, 低消費電力化を考えると, gmを大きくするためにバイアス電流を大きくできない.本稿では, 高周波フィルタの低消費電力化を目指してバイアス電流を小さく設定した場合, 相対的に大きくなる寄生容量や素子間バラツキの影響を緩和する目的で, 製造後のフィルタ特性を補償するキャリブレーション法を提案する.対象フィルタとして, -3dB遮断周波数50MBz6次低域通過ベッセルフィルタを設計して, 提案するキャリブレーション法の効果をHSPICEのモンテカルロ解析によって確認した.30回中, 28回はキャリブレーションによってフィルタ特性が補償され, 90%以上の歩留りが期待できることがわかった.

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[OTHERS]

原稿種別: 付録等
p. App1-
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_App1

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裏表紙

原稿種別: 表紙
p. Cover2-
発行日: 2000/09/22
公開日: 2017/06/23

DOIhttps://doi.org/10.11485/itetr.24.53.0_Cover2

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