動画像処理ライブラリRaVioliにおける領域別処理量調整の実現 ○近藤　勝彦† 大野　将臣† 津邑　公暁† 松尾　啓志† †名古屋工業大学

研究背景 高性能な計算機環境を容易に入手可能 リアルタイム動画像処理の実現 汎用OS上で必要なリソースを常に確保するのは困難 計算機での画像処理には解像度が不可欠 人間の認識過程には解像度という概念はない 2 擬似的にリアルタイム性を保証する 動画像処理ライブラリRaVioli * 岡田, 桜井, 津邑, 松尾：“解像度非依存型動画像処理ライブラリRaVioli の提案と実装”, 情報処理学会論文誌コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM）, 2, 1, pp. 63–74 (2009). *

従来の画像処理プログラム 3 void main{ // Input image int luma; for(int y=0;y<180;y++){ 　 for(int x=0;x<200;x++){ 　　luma=(int)( InImg[x][y].R*0.299 　　 +InImg[x][y].G*0.587 　　 +InImg[x][y].B*0.114); 　　　OutImg[x][y].R = luma; 　　OutImg[x][y].G = luma; 　　OutImg[x][y].B = luma; 　 } } InImg OutImg

RaVioliを用いた画像処理プログラム 構成要素関数 繰り返し単位に対する処理を記述する 高階メソッド 構成要素関数を画像全体に適用する 4 高階メソッド 構成要素関数 procPix RV_Image obj procNbr procTpl void gray(RV_Pixel *p){ } void gray(RV_Pixel *p){ }

RaVioliを用いた動画像処理プログラム 5 RV_Video obj procPix RV_Image obj procStream void grayimg(RV_Image *img){ }

処理量の自動調整 空間解像度 空間解像度ストライドSs 時間解像度 時間解像度ストライドSt 6 St=1 St=2 Ss=1 Ss=2

優先度の設定 処理内容によって解像度の重要度が異なる 7 どちらをどれだけ優先させるかの割合を比の形で指定 (1,0) 空間解像度のみを優先 (3,1) 3:1で維持 (空間解像度,時間解像度)=

解像度の低減による問題点 例:侵入者検知 侵入者を見逃さないようにする 優先度を(0,1)と指定 空間解像度の調節により処理量調整 侵入者を詳細に検出できない 8 できるだけ処理精度を高く保ちたい

提案手法のアイデア 入力フレームに注目 例:侵入者検知 変化のない領域が存在 詳細に処理する必要ない 処理量を削減 RaVioliの処理量調整を拡張 フレームを均等な大きさの領域に分割 各領域毎にストライド値を設定 詳細な処理が必要ない領域 大きなストライド値 詳細な処理が必要な領域 できるだけ小さなストライド値 9 ラフストライド ベースストライド

動作モデル 例:侵入者検知 全てのフレームを飛ばさずに処理する 空間解像度を調節して処理量を調整する 10 入力

動作モデル 例:侵入者検知 既存RaVioli できるだけ高い 　解像度で処理 提案手法 2つのストライド 　で処理する 11 既存 提案 処理精度の低減を抑制 ベース ストライド ラフ ストライド ベース ストライド

実装:RV_TileImageクラス 12 RV_Image 空間解像度 ストライド 画像情報 procPix procNbr procTpl

高階メソッドの変更方法 内部処理を変更する 13

判定関数 領域を詳細に処理するかどうかを判定する 自分で関数を定義するor予め用意された関数を用いる どちらの場合も判定関数を高階メソッドに渡す 14 背景差分が大きい領域 指定した領域 int determine(RV_Image *img){ if(詳細に処理する) return 1; else return 0; }

提案手法を用いた動画像処理プログラム 15 int determine(RV_Image *img){ if(x < 50%) return 1; else return 0; }

評価環境&方法 評価環境 評価方法 ファイルから画像(320x240)を読み取り 1/30秒毎に画像を処理する 背景差分を基準にする判定関数を用いる 評価項目 出力動画像 空間解像度ストライド値の変動 16

出力動画像 17

ストライド変動の比較 18 高負荷状態 入力に変化

まとめ 領域別処理量調整 領域毎に異なる空間解像度ストライドで処理 空間解像度ストライドの増加を抑えることを確認 ストライド値が最大4から2まで低減 今後の課題 分割領域数や分割するかどうかを動的に決定 プログラムに適した分割数で処理する 分割領域の処理を単位とした並列化 並列化により処理時間を短くし解像度低下を抑える 19