Оптико-электронное устройство для моделирования биологического зрительного анализатора

Оптико-электронное устройство для моделирования биологического зрительного анализатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

6ок1з Соеетских

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.VII.1969 (№ 1344325/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

МП11 G 02f 3/00

G 06f 15/42

УДК 621.396:621.397..331 (088.8) Комитет оо делам изобретений и открытий ори Соеете Министров

СССР

Опубликовано 08.XII.1970. Бюллетень ¹ 1 за 1971

Дата опубликования описания 2.11.1971

Авторы изобретения С. В. Свечников, А. Д. Рябинин, А. М. Шквар, X. И. Гаприндашвили и Ю. Л. Чибалашвили

Заявитель

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОНHOI. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

БИОЛОГИЧЕСКОГО ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

Предложение относится к автоматике и вычислительной технике, к области создания самоорганизующихся систем и систем по опознанию зрительных образов. Оно может быть использовано при автоматическом управлении и контроле сложных технических комплексов в авиации и космонавтике.

B настоящее время известны электронные устройства, моделирующие биологические зрительные анализаторы, например, глаза лягушки, содержащие входной блок с набором фотоприемников и систему последуlощей 00работки информации.

Предложенное устройство отличается тем, что оно выполнено на нейроиодобных оптикоэлектронных элементах с волоконно-оптическими связями и содержит блок выделения первичных признаков изображения и блок выделения инвариантных признаков.

Это позволяет расширить лоп!ческие возможности и выполнять устройство в микроминиатк>рном варианте, а также повысить его быстродействие и надежность.

На фиг. 1 изобра кена блок-схема оптикоэлектронного устройства, моделирующего биологический зрительный анализатор; Ilà фиг. 2 проиллюстрирован основной принцип организации рецептивных полей и показана схема связи между блоками; на фиг. 3 — схема строения волокош!о-оптической системы ввода и кодирования зрительной информации с условно обозначенными в виде окружностей на матричной планшайбе зонами-организациями включающими определенное количество жгутов-световодов.

Описываемое устройство состоит из входной волоконно-оптической системы (блока /) для ввода и кодирования зрительно!! информации, 10 системы (блока //) выделения первичи!.!х признаков изображения, системы (блока ///) выделения инвариаитных признаков изображения.

Входная волоко!шо-опгическая система вво15 да и кодирования визуальной информации (см. фиг. 3) представляет собой сложную в функi! Iioíàëьном отношении оргаиизацllþ, состоящую пз набора многочисленных уложенных и плотно упакованных в плоскости ввода изоб20 ражения элементарных оитичсских стекловолокон, д. пlниые концы которых Оставлены свободны 5!II. Плотн а !1 у!11!ковк11 и ук, 11д! и В плоскости ввода производятся в пресс-форме clieциальной конструкции, которая, по мере за25 полнения ее отдельных разбориых секций оптическим стекловолокном, подвергается ilcpiioдической вибрации иа виброукладчике.

Операция ио сиеканию входиои ч

289383 н) жпОЙ ((QJJ(}>it! УPB!(Ип ii j>IPi>oi3 II!>0(!3!30диГСH В печи спсцпыл!>Пои «онструKLJ:!I!. В ilc !ü

ПОМЕЩаЮГ ТОЛЬКО !(UP ДПЮ u );РОД! i3>!Ыciui;ПУ!О дыя таки.. Опсpall!lil !ыс}ь:!рссс-(рормы с ).л ожЕННЫМ JI ()ЛО I I Î v lliiiiui>i»till>l il МС ж,(у IIÎj) Ili

НЯ)11(C l i ii !0 50,10iiiii>vi, -j II f>(i -((>0 f>»J < t, ii

«0 I ОРОЙ >30 lu«ii il ОС cl «Л(. I I l>l < Боб(,LI I!>13 li, >I uI> С Щ d Ю Г > 1 (. Р > I 0 ! 3 0 Л и 0 f >

1 10

H J l H }3 П С Р С Д П С И Ч и < Г J I i I P (С С (() 0 Р . Ь} i I i } Ы 3 П 0 ) I i LЛИI(IL (1(>.

В) pc3) ль1 а Г(. (. щ(. ц .;!01 0 ряды те". ПО.I0i

СКПХ ОнсрЫЦ!1П !Iui() IЫЮ I иоvu.(liu ОП Г.i - Сutv 010

СР}СТС?<() J3 B}I 7C МЫ ТР П.П(О>! I l.la II lbii ill 0i>; 15. ОДНО го э рана (разрешыюц,ы» c, (Осоо}}ос !ь i> !(30 и более оптических .;I<»(»JI iia 1 .)!.>(» c;I) -J<.c

ПРИМЕ}IЕ}IИЯ ОП 1 П iLС«ого C I(. Jii!() 30, !0«ПЫ С МПОгожиг(ьны}((и сердцсиш 2;ш) си свободными Боло«нами, когорыс ооьсдинсны (5 нсобход} мое количество отде;Ibllblx гио«и: ж > тои-cl> i. 0иодов диамстро» до 31.(!. Высо«ии (слысL toлировlси входпОГО э«рыпы и плОС«0 1 и Б130.}ы изображсп 151 сv<1öcс < и< il llo .(Оиыш cii Г коэ((>((>иCI3CTOlli>Oil) (. 1 .и!»(5! JI it 1;!

ПСРЕДЫЧЕ I(300P 2ЖСП IH (CI3L 10;30(0 l! >1 Ï (, I l>Li() .

ЧТО, Б СБОЮ 0<1:pcgl>, ООLCIIL ЖГ)!(П< !ОЛ!i,>ОБЫП

Вссй сilc (с>(ы 13 Види»ОЙ Об i! < п cIli 13 1 ры.

Вторые кОнцы (3cLx I ii()K}lx жГ)"ГОБ-сl}с! Оводов могут быль ci<леены li;itt спе;с ы. (loc.ic

ЧЕГО JIX ПОЛир v lui и >«IOCJEOCTJI, Iluf>IIL!!ДИК) ЛЯрНОИ K 0(111(ЧЕСКОИ О. i, il 3ЫКРСil.lHIOÃ ii<1 ТОП«(Х

1(ЫНС.IHX. 23!5(lip»« !О l l>) llu lli.lli) (.ПИ)! tv С!« I(»Е о}ггико-э)(ек ропны.. tipcuuj)ы iu»oj>мацпп.

1130.! ifpuiiiik(1! bl(др > Г 0 Г < f>) ГЫ i l pl l I!0 v!O II(JI

ГИОКИх и Tul(1(1(X «СXIOj>iiliÎU (.>000дllbi(. . Я(Г) ЫСБс 1 о!30Дь> )Н3;(ЯютсЯ II(32 ail(и мы м: IIPuiiu/i i! ll> кы,31:i Опти Iсских (1!! I!2.10!3. Вы 0«ос «ы (" Ii>u

ОПТНЧССI>3!X СГС«0. 1, i.j>J!XICJI)IC >IЫХ ll()ii !3b!15><) «С

<30ЛОКПЫ, OÎLLIIL (И БЫС Г»l if ll!! vi > )>! llu! i l>Ü П (> И

ii )>OXO?fXДСlllf J! (. ll Г!IЫЛ Ы !10 i >С! ОБОД > .

I1ОДсиеткы ыuilb«o Hci, u!upoJI (ыс Гп Гil6KJ!x

Ж(VTOB-СБЕТОЬОДОБ, СДС.laill(c!5I СО i: I uj>Oil!>l Ci>0 бодпых торцов, «ызые>ыег свечение 13 иид(L О«ружностеи ны о где «>ных учыс } ()х (5: 0;шо! 0 экран2. В с. 1) чые 003сщепия Euf>LIO« l3ci. х i«i >тов, учасгв)Jo(LIJfx и обрабо}«с )III/)oj) viiluL Lи("ICJIiJC IJC(. (0 !3хйдНОГО экРаны. Ji(H ) ПРО(Ц lili)i oiicj>a}LJ<>< llu ilu,(СОСДИНСНИ!О CB060Jt(b(X Lupi!015 к Оп Гп«0-3EIL«тронным прсобрызоиы 1 ел)lм i«l ) Гы-L(3L I О., 0,ы

Диы метро >(до 1 .>Ь)! Объсдппяlо 1 !3 Гp) iilibi, пзолироьыпны(др" Г 0Т др) i ы !Ij>tl i!ox>u(ö>! Jii 3!6рИКОВ. Т2«не Гp) illll>l НОКЫЗЫПЬI llci (pi!i > !3 13!Iде окружностей ны входном экры!!е-м! гричпой плыпшаЙбе. (>va?(i+251 гр) Iiii I !>к J !0 «с Г I >и;1цать три "îíêèõ сBP!uBO.La.

112 фиг. 2 cxc)via}и ii!0 показан;l ii(.60;ll>LII !51 часть входного экрана волоконно-0IJ I IIHcñêîè системы (блок !) ((л)(простоты рысл(огрсни)1 и описания общей c(руктурной схемы усгрш(ства в эту часть икл(о (сны лишь семь (! — <Т) групп жгутов-cBcT0U,>30U, свободные торцы ко} орых 3ыкреп IL(lbi на панеля . Ны панелях р, 3;iciJIi пы о гп!«О--)л(«гронные преобразоваCUE(It (сриы: слоев >cL)PJ!и i)iibix полей блока . > l, ы, I i. ., (и и 5 i . ((> U i i: и ы х l l j > I i: 3 и ы . 0 «и 3 О 6 р 2 ж с и и я (бло}, //). Т,»(JI:i обри:>ом i>itEiiческпи контакт межд) волоконно-oil l! БЫД(С.! - !i >! и Ili. f>иli »! Ы ; (ip}l3il ci«ОU Изоора<КЕП ИЯ Мо<КЕ 1 ОЫ J Ь 00 ГП}ЕС 1 13Л(. ll Прое (СИШ(И

10 с!Ыко«10}(панелей.

) 1icI3ci< i(lb((. L СМЬ Г(>) i»l СБ(>ТОБОДОВ СОСТ213ЛЯ-!

О! Bлсмс!пар ые рецсl>l и()ные поля оппсывасМОГО у ГрОИС ГВЫ, -) (и рецЕПтиВНЫЕ ПОЛЯ ПЕРЕ i ДР) ГЫ.

1 f i (1)}i I 2 Пр ЕДС cl U. ILI! cl СХС )12 р2 3Б(. 1 В;!ЕНИЯ жГ» Гои-i. Jic I 0130дои «0.!Ок(. Быдслепия перВичJI! (x Ilpli3iliiiioU !3 >6;>ы?кения (iia схеме пока3dllы оргапизац((я л(I!l}1 одно! о рецептивного

Ilu. H) . /}УГУ Ы-Ci3L 1 ОБОДЫ ПОДБОДЯТС51 К ВОЗО ><Ж(обозп,! Ic}il I с!(>елками) и Тир»03Нщпм (0003tiaHLHû круж«ыми) входам нейроподоб!}ы«о.i> ико-электрон(!bix Iipeuupaauaaleлей б- !а с лиэгарифмпческпми xapdK! ерпстиками.

llрс >ор (зовытсль В имоеl только возбу?кдаю> "> LU!I(СЬЯЗП H 06Pcl3) (. Т L>-IIOCIC. 11РС06РЫЗОl3ii1 Li1ь 9 иозб > ждые! L51 жГ)"тами-с}3е !Оводами из груliil 2, (> и 7 (: оделирует В 1-:(оле). Преu6pi)3uU2lcль !ь>:i)ic(=i обратный характер свя:3с}! 13 с(><} (3 пении с Il j>(. oGP 230!32 !(. .лем 9 (TIIII

30 j !)-; O ii. ). 1(j>COáj>23OUcl !! яВЛяЕтея

;(; aëoJ.0м ТБТ-поля, то ест центральной груп!

Н>й Oli иозоуждыется, ii (ормоз)пгся перифер ii»it>i;!ii ))!Jti;t»if " -7. 11реобразовытель !>

liìPi:г обрып!Ый хар;) "ILð связей по cpaaiic;(}iio с I!pi îîðûçîèû" (лсм !. (.c;l!I ф)нкции яркости

ii.3O(if> ж I»!5! fj IJ2:5!>JXC>,I(. блока 2111!pOKCH. РО«;! П, Г I Lllut»II>limni I!022ÍλÎÌ ии. (а

<<

В(х,)) Y а, х!у), (О ij О

ii>,:„ы !}ыхu;>c 3)!Ptv!(JJ! 0!, 8- -!2 бтдуг получены

0 (г;!чiскпс с.ll ill>EJU!, Пропорцпсп!альные коэфф:П}(П П Г;IМ Э(ОГО >!ОЛПНОМЫ (СООТ(3СТСТВЕННО а„, — а„=-«i, — а,, -. а ), на ):асткс, занпмае;iu3 г>чi i (:ыми - 7. (lрп таком uti!(ca(i!!J»(306 J>cJi,L П!51 0 П(ОШСП!)я ипдcl ! и, — и, — и. о- - и /чо — т /)я>—

)о --: - ; — / „— =; + />, «„+и, (-и, >!i;>3ы<51;iuEc» н«32;5« пмые от Осзещенности обт>С J(TО:3, Н306, >;i?« C П П («OTOP bi X 11! OÉC 1 иом. Т2К К2К Ha Bbl. ) > x (>, (i э, (с 31 с и т 0 (3 8 — -) L и! t I <>()i), (О<" (— — а!), (0(>(— fog(— a)) и (0<> (-- () ), To отношения />)! могут быть иолу tC:!If,i (:j>OC Гы 1 l3! !ЧП i i»ill< )>I JI ПР(ДС 1 213ЛЕНЬ! ТО>«(i5 ii>I (пчсс«ОЙ Iil«a:Ip.:

60 и;

log(/), - (ugа,— lод а,=- 10g — .

«(I I (: П (. P»ill If !3 t l !JOE! ((}(Jul C51 На ОП ГИКО-ЭЛЕКгропш,!х нейроподобных элементах с линейныь:, м(. ;;!ры«тсpllclп«ыми (i прямым и обратным

289383

Aampuycz

Il!I(f)Op)1I(. Окой p«13()сшающсй ciloco()l остью, зпа !итсльllo прсвышаlоц(с1! ра 3 рс!И(! ю!цую c !loco()1!ocTl> 1!л !3естиы. ; устройств, уплогпять и1:(рормац)(ю с огромного числа 3олокоп в.(одного блока и обссиечиБа1 ь исЗ<113.!си мости (.иГил;10Б 13 ка Ilа.(;!х ÎT изменения масштабов изображений, и..(ilo!30poТ013 и переносов iio в(одно!й! планшайбс.

П;) е д м е т II 3 0 () P P т е и 1! 51

Опт!!ко-элсктроицос устройство для мо.1слиРО!3а llпя ОliO,!ОГ1(ЧCСКОГО ЗPИTЕЛI>!!ОГО 311<1.1113;I Iop(I, например, глаза ляг) шк:(, o.lcpæ;Iùcc

13.(од((ой блок для ввода и кодII()oI ;III!15! зр,iтелы!ой информации с иабором фотоприсмциКО!3. Pа СПОЛО)ксlIПЬ!Х и БИДО МОЗ «I!!!(! !. !1 С! I СТО!» I I O C;I C, IO I I(P I 0 б р;I б 0 Т к и (I I I ()) O p ) I 1 ми ио Законам рсцсптивцы. . полей б(1ологического зрительного аиа I!3aTopa, блок выделения цервичнык призиаков изображения, включающий оптикоэ iei(Tpo»II! !e прсобразова гели с логарифмическ;!ми .(ар(!ктеристиками и вычитающие элемсцты с линейными карактеристикам!1, и блок выделения инвариантны (признаков изображения. включающий оптико-электронные преОбразователи с лиисйными характер)!Стика(!и

:.I cyммиру!ощli(элем еи ы.

289383

Фиг

Составитель И. И. Горелова

Редактор Поздняк

Корректор В. И. Жолудева

Изд. ¹ 15 Заказ 3/8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьппй при Совете Мшшстров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2