ネットワークオンチップに基づく革新的な医用画像処理アクセラレータの開発

基于片上网络的创新医学图像处理加速器的开发

基本信息

批准号：
22K11964
负责人：
近藤真史
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Okayama University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題では，管状組織を含む医用画像を対象に，ネットワークオンチップ(NoC)に基づく管径計測手法とその回路実装を目的としており，主にネットワークトポロジとルーティング手法について検討を行った．まず，提案のNoCに基づいた管径計測手法では，現在の注目画素に対する管壁画素の座標，すなわち既存のNoCでパケットに内包される転送先ルータのアドレスが未知となることから，管壁に至るまでの任意の方向θをパケットに内包することによる動的なルーティングを想定している．このとき，θ方向にパケットを伝搬するためには，tan関数等の演算回路が各ルータに必要となるため，回路面積の著しい増大を招く要因となる．そこで本研究では，探索方向を0～π/4単位に分割することでパケットの移動方向を2方向(0～π/4ならば右・上方向)に限定した上で，現在の移動量に基づいたθ方向の弧の長さと，π/4との弧の長さを大小比較することにより，次に伝搬すべき移動方向を決定する手法を提案した．この手法によれば，移動量のインクリメントと比較のみを以って動的なルーティングを実現可能であり，パケットシミュレーションの結果，tan値を用いたルーティングと同精度で管径を計測できることを確認した．さらに，既存のルーティング手法では，管状組織像上の画素に対応するルータのみが動作しており，NoC全体のルータの使用効率が低下するとともに，パケットが一部のルータに集中する現象が確認されている．この問題を解決するため，本研究ではネットワークのトポロジをトーラス形に拡張し，注目画素から管壁に到達した後の返送ルーティングにおいて，迂回経路を経て返送されるよう制御を施す等，ルーティングの負荷分散手法について検討している．

该研究主题旨在为包含管状组织的医疗图像，主要检查网络拓扑和路由方法，以实施基于芯片的网络（NOC）管道直径测量方法和电路实现。首先，在基于NOC的拟议的管直径测量方法中，对于当前感兴趣的像素的管墙像素的坐标，即，与现有NOC相关的转发目标路由器的地址是未知的，因此通过将任意方向的tox toxets添加到包装中，因此可以假定动态路由。在这种情况下，为了沿θ方向传播数据包，每个路由器都需要一个算术电路，例如TAN函数，这会导致电路面积显着增加。因此，在这项研究中，我们提出了一种方法，以确定下一个要传播的运动方向通过将搜索方向分为0到π/4的单位，限制了数据包向两个方向移动的方向（如果0到π/4，如果是0到π/4，则如果是0到π/4），然后将ARC在ARC中的长度与ARC的长度相比，则在ARC的长度上进行了ARC的长度，并且在当前的运动量和移动量的长度和移动量的长度和移动量。根据这种方法，只能通过增加运动量并比较它来实现动态路由，并且数据包模拟确认可以以与使用TAN值相同的路由来测量管直径。此外，在现有的路由方法中，只有与管状组织图像上像素相对应的路由器正在运行，并且在NOC中使用路由器的使用效率降低，并且数据包已集中在某些路由器上。为了解决此问题，本研究检查了用于路由的负载平衡方法，例如将网络的拓扑扩展到圆环形状，并在从感兴趣的像素到达管道后控制返回路线，以便通过弯路途径返回。