IIS-Center Profile Japanese20120130KyushyuVer.2car-electronics.jp/CE10/CEW10_4_IIS_Kikuchi.pdf東北大学における研究シーズの例3／5 高橋研教授 Nd-Fe-B系磁石を代替する

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2012年1月30日

東北大学大学院工学研究科特任教授

トライポッドワークス株式会社代表取締役常務

菊池務

IIS研究センターのご紹介～東北大学大学院工学研究科情報知能システム研究センター～


IIS研究センター

2010年2月に大学院工学研究科に設置

大学院情報科学研究科および電気通信研究所が連携（電気情報関連の約８０研究室が参画）

次世代の情報通信、材料・エレクトロニクス、知能コンピューティング、電気エネルギーシステム、自動車・ロボット応用システム、メディカル・バイオ応用システム等に関する産学連携研究を推進


基盤ハードウェア・ソフトウェア

グループ

画像・映像グループ

音声・音響グループ

計算知能グループ

モビリティ・ロボティクスグループ

ワイヤレスシステムグループ

次世代ネットワークグループ

生命科学・医工学グループ

組み込み情報セキュリティグループ

新規アプリケーションの創出

実世界指向ICTのための基盤技術組込みシステム技術

新原理材料・デバイスグループ

極限計測グループ

エネルギーシステムグループ

次世代移動体システム研究会（工学研究科長）

試作分野等において地域企業を含めた連携

・マシンビジョン研究会・センサー研究会・スマートグリッド情報連絡会議

（東北経済産業局）

研究領域

連携研究室の研究領域をグループ化して対応


産業サイドからの視点（想定：自動車）

生産技術系車両開発系

車体エンジン情報製造品質

作業安全

ハーネス実装自動化

部品検査

EV振動対策

ハーネスレス

塗装検査

非接触給電

モータ

動線管理ロボット

前方視認

スマートエネルギー

周辺安全

センサー電磁波人体影響

レアレスモータ

画像処理通信

動的生産設備

群制御・新HMI

デバイス・グラスレス

パーソナルビークル

官能検査社内防音

松木英敏教授

内山勝教授

非接触給電技術電磁誘導，磁界共鳴方式などを用いて150kW規模の電力を１m近い距離にまで非接触で伝送するシステムを構築

ロボット工学車の制御及び知能化へのロボット工学の応用車の生産ライン自動化へのロボット工学の応用

東北大学における研究シーズの例１／５

5

内田龍男教授

東北大学における研究シーズの例２／５

自動車用ディスプレイ３次元ディスプレイの研究運転支援用・裸眼式３次元ヘッドアップディスプレイやネットワーク連携型自動車における死角部分の表示用あるいは夜間や霧の中の運転支援用ディスプレイなどの研究開発

一ノ倉理教授

モータの解析と応用モータの動的シミュレーションと制御技術、ならびに電気自動車などへの応用技術について研究

6

東北大学における研究シーズの例３／５

高橋研教授

Nd-Fe-B系磁石を代替する新規永久磁石の開発磁性を柱としてナノサイズの微細組織制御を可能とするプロセスを開発し、諸物性の物理的起源の明確化とともに新規磁石材料への展開を図る

ハードディスク(HD)中間層のナノ微細組織（結晶粒の平均粒径4.8nm）

1 0

N

SN

ディスク基板

S

軟磁性層

再生用GMR素子

磁気シールドリターンヨーク

主磁極

励磁コイル

磁気記録層

堀切川一男教授

摩擦材料の開発と応用摩擦材料の開発と応用の研究を行い，世界軽量の電動車いすをはじめとして，無潤滑直動すべり軸受，無潤滑ステンレスチェーン，各種耐滑履物，自転車用タイヤ，高圧絶縁配電線自動点検装置などを実用化

7

東北大学における研究シーズの例４／５

出口光一郎教授

空間・立体の動画像認識動画像から、撮影された空間や対象の立体形状を認識するとともに、カメラや対象の運動を決定し、また，それらの情報を効果的に表示するするシステムやデバイスを開発

田所諭教授

ロボット工学搭乗型パーソナルモビリティ，能動安全のためのセンシングと制御，自動運転，運転者の操縦サポートとガイダンス，不整地走行の知能化，触覚ヒューマンインタフェース，触感の評価

8

東北大学における研究シーズの例５／５

青木孝文教授

画像工学と産業応用『位相限定相関法』と呼ぶ、ピクセル分解能を超える精度の画像処理技術を開発し、運転支援用車載カメラ、産業用ロボット、医用画像処理など多岐にわたる分野へ応用展開

亀山充隆教授ビットシリアル・複数電源電圧

(0.18μm) 4～9倍の高性能化

細粒度マルチコンテクストFGMOS機能パスゲート

(0.35μm) 面積50％・リーク減少

リアルワールド応用知能システム従来の性能をはるかに超える高安全自動車などのリアルワールド知能システムの頭脳となるＶＬＳＩを開発

9


地域産学官連携スキーム


東北大学の取組

②‘共同研究②‘共同研究

①研究員派遣①研究員派遣

社員育成事業ﾃｰﾏ

研究開発ﾃｰﾏ

地域企業

大手企業

アルゴリズム

Mファイル

「研究室」学生・企業研究員

・ペアラーニング（アルゴリズム、Matlab）・ペアプログラミング（UML）

・ライブラリ化（Rhapsody、NativeCode：GPU等）

④アルゴリズム④アルゴリズム

③高度技術者ソフトウェア資産

③高度技術者ソフトウェア資産

MDD資産：UML、ライブラリ

⑤

試作品

東北大学

運営・設備資金仙台市

県公設試

指導員アサイン

官公庁

②競争資金応募②競争資金応募

研究的競争資金


地域産学官連携スキーム


産学連携事例平成21年度戦略的基盤技術高度化支援事業

研究成果Mファイル

ソースコード

ライブラリチーム論⽂

HWスキル

試作成果過去ソース

SWスキルガイドライン

規約他ライブラリ

再利用を意識したライブラリ開発

汎用CPU版

DSP版

GPU版

組込み向

汎⽤ライブラリ

特定⽤途向ライブラリ

15カテゴリ

56関数

8カテゴリ

11関数

4カテゴリ

11関数

9カテゴリ

32関数

合計 4PF向け

110関数リリース

ベンチマーク性能測定による性能比較

ライブラリ開発におけるノウハウ蓄積

⼀過性の試作開発

再利⽤不可

Matlab

UML（Rhapsody )



アルゴリズムソフトウェア資産

モバイル

PC/GPU

FA

活⽤資産掌認証システム

認証モデルコア

汎用lib／組込み用lib

虹彩認証システム

認証モデルコア

汎用lib／DSP版lib

3D顔復元システム

ー

汎用lib／GPU版lib

ピッキングシステム

ー

汎用lib／LabVIEW

プラットフォーム

部品利用における問題が少ない信頼性と品質の担保

派生開発においては開発効率が大幅に向上

プラットフォーム変更の際にもライブラリ交換により柔軟に対応可能

プロセスの妥当性検証



国内大手通信企業受託バイオメトリクス認証システム試作開発

最先端研究（論文/アルゴリズム）

画像処理技術位相限定相関法

応用可能な資産（ソフトウェア）

システム要件定義資産のライブラリ化ソフトウェア実装ハードウェア実装

システム構築

認証精度評価

速度性能評価

ソリューション提案ガイド造形

評価

提案

最先端研究成果のソフトウェア化, システム実装, 評価まで

スマートフォンバイオメトリクス認証

プロトタイプシステムの開発



大学にある資産を基に開発した汎用プラットフォームを対象とする関数ライブラリの妥当性検証を目的とし、虹彩認証システムを開発。本研究開発で開発した標準ライブラリを用いて虹彩認証システムのプロトタイプシステムの開発を行った。

虹彩認証システム（汎用CPU向け）

成功失敗

登録撮影

認証


汎用プラットフォーム向けライブラリをDSP向け（OMAP向け）に拡張したラ

イブラリの妥当性検証を目的とし、汎用プラットフォーム向け虹彩認証システムを流用し、DSP向けの関数ライブラリを用いてOMAP上で動作する虹彩認証システムのプロトタイプシステムの開発を行った。

虹彩認証システム（組込み向け）



標準プラットフォームを対象として開発した関数ライブラリやGPUを対象として開発した関数ライブラリの妥当性検証のため、3D顔復元システム、リアルタイム3D顔復元システムのプロトタイプシステムの開発を行った。

3D顔復元／リアルタイム3D顔復元システム



プロトタイプシステムから関数ライブラリへのフィードバックを目的とし、大学にあるシーズを用いて3D物体計測システムのプロトタイプシステムを開発。また、大学にあるMatlabで開発された下肢計測システムをCソースコードでリファクタリングを実施し、プロトタイプシステムを開発。

3D物体計測システム／下肢計測システム

下肢計測システム3D物体計測システム




・3Dピッキングシステム

設置エリア移動先エリア

設置エリアに乱雑に置かれた対象物から、予め登録されている対象物を選び、ステレオビジョンによる3次元計測で距離を計測する。計測した距離から、ロボットを使用して対象物を掴み、移動先エリアへ整列させるシステムである。

・対象物登録機能・ピッキング動作の開始/停止・物体有無機能・物体検出機能・3次元計測機能・ロボット制御機能・危険防止機能


外観検査用産業用ロボットを高度化する画像処理組込みソフトウェアの開発

・自動車などの工業製品は、品質維持の為に外観検査を行っている。

・異品や欠品、キズ等の検査は画像処理により自動化されているが、塗装面などの鏡面状の製品の微小な凹凸や塗装の色や質感などは目視による官能検査に頼っている。

・マルチバンド撮影や位相限定相関法を用いた画像処理等の技術シーズを用いて、画像検査による欠陥検出を行う為の外観検査装置用の組込みソフトウェア開発を行う。

概要


Documents

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