MATLAB/Simulinkを用いたコンピュータビジョンの研究開発ツールが登場

MathWorksは11月2日、都内でMATLAB EXPO 2011を開催し、MATLABおよびSimulinkの活用方法などの紹介を行った。また、それに併せて、同社Principal Technical Marketing ManagerのBruce Tannenbaum氏がコンピュータビジョン向けに2011年4月より提供を開始した研究開発ツール「Computer Vision System Toolbox」の記者向け説明会を開催したので、その模様をお伝えする。

コンピュータビジョンがどういったものなのかは、弊誌連載の「コンピュータビジョンのセカイ - 今そこにあるミライ」をお読みいただければご理解いただけるだろうし、すでに幅広い分野で活用されていることもお分かりいただけると思うので割愛するが、「コンピュータビジョンの活用は、ハードウェアの高性能化、低消費電力化もそれを後押しもあり、コンシューマ製品での顔認識/顔検出や超解像、クルマの衝突安全、セキュリティなどで求められるようになってきた」(同)ということで、今後、さらに活用範囲が拡大することが見込まれている。しかし、一言にコンピュータビジョンといっても、用途に応じて、さまざまなアルゴリズムが存在し、また、同一用途に対しても複数のアルゴリズムが存在することから、それを開発し、さらに組込機器では、実機や開発ボードに搭載し、実際に動かして評価ということを、その都度行っていたのでは、開発期間はどんどん伸びていくだけで、同ツールボックスはそうした課題を解決することを目的に開発されたという。

同ツールボックスを用いることで、カメラからの画像データの取得、アルゴリズム開発および方式の確認、ポーティングまでを一括してMATLAB/Simulink上で行うことが可能となる。特に動画の取り回しを容易に行えるように工夫が施されており、動画の取り込み、前処理、動き検出、解析といった一連のワークフローの提供により、ハードウェアの知識が乏しいアルゴリズム開発者でも、プロトタイピングとして実機と同じような環境での動作確認などができるようになっている。

例えば、組込機器で実際にカメラからの動画を処理しようと思うと、メモリの容量や処理速度、プロセッサやOSの種類などを加味して、実機の制作側のエンジニアと一緒に開発し、アルゴリズムにそうした問題を加味してやる必要があり、その都度、実機での評価を行い、再設計、再び実機での評価、という手戻りが発生していたが、より上流のアルゴリズム設計者がプロトタイピングをすることで、開発工数と負担の軽減を狙えるようになるというのが同社の主張である。

そのため、同社では組込開発環境向けにSimulink上でコードの生成を行い、FPGAやCPU/DSP、EDAなどとの連携のほか、最近は組み込み分野でもエクリプスベースの開発が増えてきており、そうした連携も加味したソリューションを構築することが可能な各種ツールボックスの提供も行っている。

実際のデモでは、Simulinkのブロック線図とMATLABのコードを連動させ、かつLinux対応の画像ブロックを用いることで、MATLABベースおよびSimulinkのブロックベースという2種類のアルゴリズムをスイッチ1つで、オンザフライで切り替えて試すことが可能な様子も披露された。

なお、同ツールもMATLAB/Simulinkのアップデート同様半年に1回のアップデートが行われており、現在MATLAB/Simulink 2011bの提供に合わせた機能強化として、特徴点の抽出アルゴリズムである「Speeded-Up Robust Features(SURF)」が採用されたほか、深さ方向の検出機能も搭載されており、今後も半年ごとにアップデートを繰り返していくことで、幅広いコンピュータビジョンの適用領域すべてに対応を図っていきたいとしている。