Устройство для моделирования зрительного анализатора движения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.10.81. (21) 3348027/18-24 t5f) М.КП.З с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

G G 7/60

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 681. 333 (088.8) Опубликовано pg0383 Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03.83

A.H. КоРнблюм, И.М.Цигельный, В.И.Тк ч,ЬФ, фткр,,КаЦОв, ".- /

Й.П.Абложявичюс и И.В.Па ьтчйкевйч- -т:::, м, /

", . »р;»

»»

Специальное конструкторско-технолбгическое 61вре фиэцйомеханического института им. Г.В.Карпенко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к моделированию нейронных. структур, в частности, зрительной системы, выделяющей признаки изображений, и предназначено для использования в технических системах переработки информации.

Известно устройство для моделирования нейронных структур, содержащее линейку из двух групп фотодиодных ключей, генератора импульсов, блока формирования сигналов растормаживания, блока формирования сигналов торможения (11.

Однако это устройство не позволяет осуществлять выделение в изображении признаков.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению .является устройство для моделирования пространственно-частотной фильтрации зритель ной системы, содержащее линейку фотодиодных ключей, входы которых через подвижный оптический фильтр, выполненный в виде темновых и световых участков, связаны с источником оптической информации, причем фотодиодные ключи разбиты на две группы, а каждый фотодиодный ключ одной группы расположен в линейке между двумя фотодиодными ключами второп группы. Кроме этого устройство содержит блоки формирования сигналов торможения и растормаживания, сумматор и блок задержки (2 3.

Однако это устройство не поэволяez выделить оба направления движения, а кроме того, за счет наличия аналоговых узлов и блоков задержки принципиально не позволяет получйть значительное быстродействие и имеет существенную погрешность,что не позволяет его использовать в вычислительной технике.

Цель изобретения — повьхаение точности моделирования и быстродействия.

Укаэанная цель достигается тем,. что в устройство, содержащее линейку фотодиодных.ключей, входы которых через подвижный оптический фильтр выполненный в виде темновых и световых участков, связаны с источником оптической информации, введены триггеры, элементы ИЛИ,одновибратор и элементы

И,выходы которых подключены к входам

25 первого элемента ИЛИ,выход которого соединен с информационным входом первого триггера, выходы которого являются выходами устройства, выход первого фотодиодного ключа линейки подключен

З0 к единичному входу второго триггера,к

1003113 нулевому входу третьего триггера и к первому входу второго элемента ИЛИ, выход второго фотодиодного ключа линейки подключен к единичному входу третьего триггера, к нулевому входу четвертого триггера и к второму входу вто- 5 рого элемента ИЛИ, выход третьего фотодионого ключа линейки подключен к единичному входу четвертого триггера, к нулевому входу второго триггера и к третьему входу второго элемента ИЛИ, 0 выход которого через одновибратор соединен с входом синхронизации первого триггера, прямой выход второго триггера подключен к первым входам первого и второго элементов И, прямой выход третьего триггера соединен с вторым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И, прямой выход четвертого триггера подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, длина темноватого участка подвижного оптического фильтра в два раза меньше длины светового участка и равна линейному размеру фотодиода фотодиодного ключа линейки.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — осциллограммы сигналов,регистрируемых соответственно на выхо-дах фотодиодных ключей, на выходах второго, третьего и четвертого триггеров,. на выходе одновибратора, на выходах устройства.

Устройство содержит фотодиодные ключи 1-3, триггеры 4-7 элементы И

8-10, элементы HJIH 11 и 12, одновибратор 13, подвижный оптический фильтр

14, выходы 15 и 16.

Устройство работает следующим образом. 40

При движении оптического фильтра в положительную сторону перекрываются от источника оптической инфор мации (не показан ) фомодиодные ключи в порядке 1 2 3 1 2 . ° . положительный порядок . При движении оптического фильтра в . обратную (отрицательную) сторону порядок перекрытия фотодиодных ключей следующий: 1 3 2 1 3 2 ... . В любом из положений темновым участком оптического фильтра перекрыт один из фотодиодных ключей. Фотодиодные ключи при переходе из состояния "освещено" в состояние "затемнено" выдают короткие импульсы, необходимые для переключения триггеров 4-6. При движении оптического фильтра 14 в положительном направлении любой взведенный триггер будет сброшен через один шаг движения. Таким образом, в лю- 60 бой момент времени два триггера из трех находятся во взведенном состоянии. При движении оптического фильтра в противоположную сторону в любой момент времени взведен только один А5 триггер. Выходное состояние Х устройства определяется логической функцией

Где Я4, Q>, Q6 — сОстОяния сООтветствующих триггеров, логическая единица соответствует взведенному состоянию, ноль — исходному, причем выходное состояние Х=1 соответствует случаю движения оптического фильтра в положительную сторону, Х=О соответствует движению в отрицательную сторону ° При реверсе движения фильтра состояние изменяется после первого же шага в противо.положную сторону.

Срабатывание любого фотодиодного ключа приводит к срабатыванию одновибратора 13, который через время задержки С, необходимое для окончания переходных процессов в логических схемах вырабатывает строб-импульс, подаваемый на вход синхронизации триггера 7, и устанавливает его в состояние "1" при Х=1, или "0" при X=O.

При этом состояние "1" на выходе 15 соответствует положительному направлению движения оптического фильтра, а "1" на выходе 16 соответствует отрицательному направлению движения оптического фильтра 14.

Использование предлагаемой схемы позволяет существенно упростить, увеличить быстродействие ч снизить погрешность системы для .распознавания направления движения. Это позволяет использовать предлагаемое устройство как часть общей модели системы зрительного анализатора, а также в технике при создании следящих устройств.

Формула изобретения

Устройство для моделирования зрительного анализатора движения, содержащее линейку фотодиодных ключей, входи которых через подвижный фильтр, выполненный в виде темновых и световых участков, связаны с источником оптической информации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделированйя в него введены триггеры, элементы ИЛИ, одновибратор и элементы И, выходы Ко торых подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом первого триггера, выходы которого являются выходами устройства, выход первого фотодиодного ключа линейки подключен к единичному входу второго триггера, к нулевому входу третьего триггера и к первому входу второго элемента

ИЛИ, выход второго фотодиодного ключа линейки к единичному входу третьего триггера, к нулевому входу четвертого триггера и к второму входу

1003113 второго элемента ИЛИ, выход третьего фотодиодного ключа линейки подключен к единичному входу четвертого триг- . гера, к нулевому входу второго триггера и к третьему входу второго элемента ИЛИ, выход которого через одновибратор соединен с входом синхронизации первого триггера, прямой выход второго триггера подключен к первым входам первого и второго элементов И, прямой выход третьего 10 триггера соединен с вторым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И,прямой выход четвертого триггера подключен к втормет входам второго и третьего элементов

И, длина темнового участка: подвидНого оптического фильтра в два раза меньше длины светового участка и равна линейному размеру,фотодиода фотодиодного ключа линейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Позин Н.В. Моделирование нейронных структур, М., "Наука", 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 595745, кл. Q 06 0, 7/60, 1978 (прототип ).

1003113

Составитель А.Яицков

Редактор П.Макаревич Техред C,Ìèãóíîâà Корректор.М.Шароши

Заказ 1565/34 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4