JP7402623B2 - フィルタ処理装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
特徴面に対してフィルタを用いた畳み込み演算を行うフィルタ処理装置であって、
前記特徴面のデータと、前記フィルタが有するフィルタ係数と、該フィルタ係数の中で前記畳み込み演算に用いられるフィルタ係数を特定する、前記フィルタに対応付けられた有効係数情報と、を取得する取得手段と、
前記有効係数情報により特定されたフィルタ係数と、該特定されたフィルタ係数に対応する前記特徴面のデータと、の畳み込み演算を行う演算手段と、
を備え、
前記有効係数情報が、少なくとも2つのフィルタについて共通であり、
前記取得手段は、当該共通の有効係数情報を前記演算手段に1回転送後に、前記少なくとも2つのフィルタのそれぞれのフィルタ係数を前記演算手段に順次転送する。
図3は、本発明の一実施形態に係るフィルタ処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
上記のとおり、フィルタ処理部305は、特徴面に対してフィルタを用いたフィルタ処理を行うことができる。また、フィルタ処理部305は、複数の階層を含むニューラルネットワークに従う演算を行うことができ、ここで少なくとも1つの階層でこのようなフィルタ処理を行うことができる。フィルタ処理には、畳み込み演算が含まれ、畳み込み演算には積和演算が含まれる。以下では、フィルタ処理部305が用いるニューラルネットワークの一例を説明する。
図4は、フィルタ処理部305の機能構成例を示す。フィルタ処理部305は、特徴面に対してフィルタを用いたフィルタ処理を行う、畳み込み演算部405を有している。例えば、畳み込み演算部405、上記の式(2)に従って、フィルタ係数と特徴面データとからフィルタ処理結果を求めることができる。
本実施形態によれば、フィルタ処理において有効係数情報を用いることにより、フィルタ処理の処理効率を向上させることができる。本実施形態による処理時間の短縮効果について、図6に示すフィルタ係数を用いる場合について、図7を参照して説明する。
図6の例では、同じ階層の特徴面を算出するために行われるフィルタ処理について、有効係数情報は共通であった。しかしながら、上述のとおり、前階層の複数枚の特徴面のそれぞれに適用されるフィルタについて、有効係数情報が異なっていてもよい。また、次階層の複数枚の特徴面のそれぞれを算出するために適用されるフィルタについて、有効係数情報が異なっていてもよい。このような場合でも、有効係数情報を用いることにより、無効フィルタ係数についての積和演算を省略できるため、フィルタ処理の処理効率が向上する。
Claims (13)
- 特徴面に対してフィルタを用いた畳み込み演算を行うフィルタ処理装置であって、
前記特徴面のデータと、前記フィルタが有するフィルタ係数と、該フィルタ係数の中で前記畳み込み演算に用いられるフィルタ係数を特定する、前記フィルタに対応付けられた有効係数情報と、を取得する取得手段と、
前記有効係数情報により特定されたフィルタ係数と、該特定されたフィルタ係数に対応する前記特徴面のデータと、の畳み込み演算を行う演算手段と、
を備え、
前記有効係数情報が、少なくとも2つのフィルタについて共通であり、
前記取得手段は、当該共通の有効係数情報を前記演算手段に1回転送後に、前記少なくとも2つのフィルタのそれぞれのフィルタ係数を前記演算手段に順次転送することを特徴とする、フィルタ処理装置。 - 前記演算手段は、前記畳み込み演算において、前記フィルタが有するフィルタ係数の中で前記有効係数情報により特定されていないフィルタ係数と、当該有効係数情報により特定されていないフィルタ係数に対応する前記特徴面のデータと、の畳み込み演算を省略することを特徴とする、請求項1に記載のフィルタ処理装置。
- 前記取得手段は、前記有効係数情報により特定されたフィルタ係数に対応する前記特徴面のデータを前記演算手段に転送し、前記有効係数情報により特定されていないフィルタ係数に対応する前記特徴面のデータの前記演算手段への転送を省略することを特徴とする、請求項1又は2に記載のフィルタ処理装置。
- 前記取得手段は、前記有効係数情報により特定されたフィルタ係数を前記演算手段に転送し、前記有効係数情報により特定されていないフィルタ係数の前記演算手段への転送を省略することを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のフィルタ処理装置。
- 第1の有効係数情報が、第1および第2のフィルタについて共通である場合に、前記演算手段は、前記第1の有効係数情報により特定された前記第1のフィルタのフィルタ係数を用いた畳み込み演算を行い、続けて前記第1の有効係数情報により特定された前記第2のフィルタのフィルタ係数を用いた畳み込み演算を行うことを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のフィルタ処理装置。
- 特徴面に対してフィルタを用いた畳み込み演算を行うフィルタ処理装置であって、
前記特徴面のデータと、前記フィルタが有するフィルタ係数と、該フィルタ係数の中で前記畳み込み演算に用いられるフィルタ係数を特定する、前記フィルタに対応付けられた有効係数情報と、を取得する取得手段と、
前記有効係数情報により特定されたフィルタ係数と、該特定されたフィルタ係数に対応する前記特徴面のデータと、の畳み込み演算を行う演算手段と、
を備え、
前記フィルタ処理装置は、複数のグループに分類されている複数のフィルタを用い、
前記取得手段は、前記フィルタが所属するグループに対応付けられた、前記有効係数情報を取得する
ことを特徴とする、フィルタ処理装置。 - 特徴面に対してフィルタを用いた畳み込み演算を行うフィルタ処理装置であって、
前記特徴面のデータと、前記フィルタが有するフィルタ係数と、該フィルタ係数の中で前記畳み込み演算に用いられるフィルタ係数を特定する、前記フィルタに対応付けられた有効係数情報と、を取得する取得手段と、
前記有効係数情報により特定されたフィルタ係数と、該特定されたフィルタ係数に対応する前記特徴面のデータと、の畳み込み演算を行う演算手段と、
を備え、
前記フィルタ処理装置は、複数の階層を含むニューラルネットワークに従う処理を行い、
前記フィルタ処理装置は、第1の階層の複数の特徴面のそれぞれに対応するフィルタを用いた前記第1の階層の特徴面に対するフィルタ処理により、第2の階層の複数の特徴面のそれぞれを算出し、
前記第1の階層の複数の特徴面のそれぞれに対応するフィルタについて、前記有効係数情報は共通である
ことを特徴とする、フィルタ処理装置。 - 前記フィルタ処理装置は、第3の階層の複数の特徴面のそれぞれに対応するフィルタを用いた前記第3の階層の特徴面に対するフィルタ処理により、第4の階層の複数の特徴面のそれぞれを算出し、
前記第3の階層の複数の特徴面のそれぞれに対応するフィルタについて、前記有効係数情報は共通であり、
前記第1の階層の複数の特徴面のそれぞれに対応するフィルタと、前記第3の階層の複数の特徴面のそれぞれに対応するフィルタとの間で、前記有効係数情報は異なっている
ことを特徴とする、請求項7に記載のフィルタ処理装置。 - 前記特徴面のデータを格納する特徴面保持手段をさらに備え、
前記取得手段は、前記特徴面保持手段に格納されている特徴面のデータの一部をバッファすることを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載のフィルタ処理装置。 - 前記フィルタ係数を格納する係数保持手段をさらに備え、
前記取得手段は、前記係数保持手段に格納されているフィルタ係数の一部をバッファすることを特徴とする、請求項1から9のいずれか1項に記載のフィルタ処理装置。 - 前記有効係数情報が、前記フィルタの各位置について、それぞれの位置のフィルタ係数を畳み込み演算に用いるかどうかを特定することを特徴とする、請求項1から10のいずれか1項に記載のフィルタ処理装置。
- 特徴面に対してフィルタを用いた畳み込み演算を行うフィルタ処理装置であって、
前記特徴面のデータと、前記フィルタが有するフィルタ係数と、該フィルタ係数の中で前記畳み込み演算に用いられるフィルタ係数を特定する、前記フィルタに対応付けられた有効係数情報と、を取得する取得手段と、
前記有効係数情報により特定されたフィルタ係数と、該特定されたフィルタ係数に対応する前記特徴面のデータと、の畳み込み演算を行う演算手段と、
を備え、
前記有効係数情報が、前記畳み込み演算に用いられる1つのフィルタ係数の前記フィルタにおける位置を示す情報と、前記畳み込み演算に用いられる別のフィルタ係数の前記1つのフィルタ係数に対する相対位置を示す情報と、を含む
ことを特徴とする、フィルタ処理装置。 - 特徴面に対してフィルタを用いた畳み込み演算を行うフィルタ処理装置が行う制御方法であって、
前記特徴面のデータと、前記フィルタが有するフィルタ係数と、該フィルタ係数の中で前記畳み込み演算に用いられるフィルタ係数を特定する、前記フィルタに対応付けられた有効係数情報と、を取得する取得工程と、
前記有効係数情報により特定されたフィルタ係数と、該特定されたフィルタ係数に対応する前記特徴面のデータと、の畳み込み演算を行う演算工程と、
を含み、
前記有効係数情報が、少なくとも2つのフィルタについて共通であり、
当該共通の有効係数情報を前記畳み込み演算を行う演算手段に1回転送後に、前記少なくとも2つのフィルタのそれぞれのフィルタ係数を前記畳み込み演算を行う演算手段に順次転送することを特徴とする、制御方法。
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