Модель биологической системы

Союз СоветскихоциалистическихРеспублик У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОР Зависимое от авт. свидетельстваКл. 21 д, 1142 гп, 36 21 а 1, 36 Заявлено 22.11.1968 (,% 1220288/26с присоединением заявки М МПК Н 031 с:ДК 616 8-091 81(088 8 риоритет Кочлитет по репа";зобратений и открытипри Совете МинистровСССР Опубликовано 03.71.1970. Бюллетень М 19Дата опубликования описания 1.1 Х.1:)70 Лвт цзоб Ф, Д. Дубини 51 Заявитель ЕСКОЙ СИСТЕМЬ ДЕЛЬ БИОЛ е состав вве Изобретение относится к однородным моделям биологических систем с распространяющимся возбуждением и латеральным торможением.Модель может быть использована для па глядного изучения аналогов биологических систем, в качестве двухмерного нейристора в приборах для обработки оптической информации, в частности, для выделения контуров изображения и изменеция контраста. 10Известна однородная модель биологической системы, содержащая электролюминесцентный усилитель света (ЭЛУ) со световой внут. ренней обратной связью (оптрон) и термосопротивление, сигналы в которой передаются 15 при помощи световых и тепловых волн. Вследствие самопроизвольного изменения теплового поля модели в ней нельзя воспроизвести явление латерального торможения в изолированной форме: быстродействие модели мало, 20 так как оно определяется инерционностью термосопротивления.Описываемая модель имеег легко контролируемые и регулируемые параметры, позволяет воспроизводить совместно и раздельно явле ния распространяющегося возбуждения и летательного торможения, быстродействие модели определяется световой постоянной времени фотосопротивления ЭЛУ.Модель отличается тем, что в е лены преобразователи спектра видимого (зеленого) света в инфракрасный, оптические фильтры с полосой пропусканця в инфракрасной зоне и оптические системы с перемецными параметрами. Фоточувствительный слой ЭЛУ выполнен цз материала, чувствительность которого уменьшается от спектра сигнала ца выходе преобразователя.Длина волны возбуждающего светового сигнала соответствует максимуму спектральной чувствительности фотосопротцвлецця ЭЛУ. Тормозной эффект достигается прц пороши инфракрасных лучей, уменьшающих чувствительность фотосопротцвлецця. Инфракрасный сигнал вырабатывается прц помощи преобразователя спектра и инфракрасного фильтра,Математическая зависимость степени возоуждсция (торможения) каждой точки Входной плоскости модели от ес оптических ц геометрических параметров описывается возбуждающей (тормозной) функцией связи 5, (5, ). Величины возбуждающих (тормозных) сигналов, действующих на каждую точку входной плоскости модели, зависят от яркости возбуждающего (тормозящего) изображения и от величины 5, (5, ).На чертеже схематически изображены мо дель и проходящие в ней световые потоки (показаны пунктиром).60 Модель состоит из источника входного светового изображения 1, фильтров 2 и 3, преобразователя спектра 4, оптических систем б - 8 и электролюминесцентного усилителя, состоящего из токопроводящих прозрачных пленок 9 и 10, например, из 50 г, фоточувствительного слоя 11 из монокристаллическогоСдЯ, непрозрачного промежуточного слоя 12,например, из лавсановой окрашенной пленки,электролюминофора зеленого свечения 13, например, из ХпЬ - Сп.Преобразователь спектра 4 может быть выполнен в виде ЭЛУ красного и инфракрасного свечения с электролюминофором, например, из Упыре, Сс 15 - Сц, совместно с фильтром, пропускающим световыс волны длиной больше 750 ни.Оптические системы имеют изменяемые параметры, например фокусное расстояние ипрозрачность, определяющие вид 5, и 5,. Взависимости от вида моделируемой функциив работе модели участвуют различные группы оптических систем.В режиме моделирования прямого латерального торможения в работе участвуютоптические системы 5 и б. Входное изображение разделяется на два, одно из которых проходит через фильтр 2, а другое - через фильтр 3. Максимум полосы пропускания фильтра 2 соответствует максимуму спектральной чувствительности фотослоя 11. Полоса пропускания фильтра 3 соответствует инфракрасному диапазону, приводящему к уменьшению чувствительности фотослоя 1. Чувствительность монокристаллического Сс 15 уменьшается при одновременном воздействии на него зеленого света длиной волны и =- = 550 нм и инфракрасных лучей в диапазоне 1.г =- 750 - 1400 нм, Оптические системы 5 и б совмещают на входной плоскости ЭЛУ оба изображения в расфокусированном виде. Степень расфокусировки зависит от требуемого вида 5, и 5, . К пластинам 9 - 10 ЭЛУ прикладывается напряжение с частотой, например 2000 ги. Пока плоскость фотосопротивления 11 не освещена зелеными лучами электро- люминофор 13 не горит, При освещении плоскости 11 электролюминофор загорается. Яркость свечения каждой точки плоскости электролюминофора зависит от соотношения зеленых 11.,) и инфракрасных лучей (1,), падающих на прилегающую по вертикали к электролюминофору точку фотосопротивления 11,В режиме моделирования обратного латерального торможения в работе участвуют оптические системы б и 7. Изображение с выхода ЭЛУ поступает в преобразователь спект ра 4, с выхода которого инфракрасное изобракение, определяющее вид 5 подается на вход ЭЛУ. Яркость свечения каждой точки плоскости 13 зависит от соотношения зелено 1 о 15го2530 35 40 4550 го света, поступающего с плоскости 1, и инфракрасных лучей, попадающих с выхода ЭЛУ на его вход.В режиме моделирования процесса распространяющего возбуждения работают оптические системы 5, 7 и 8. Выходное изображение ЭЛУ через оптическую систему 8 поступает на вход в расфокусированном виде без изменения спектрального состава, поворота, сдвига и изменения масштаба. Вследствие этого электролюминофор светится и после исчезно вепия входного сигнала. Он освещает не только прилегающий по вертикали участок фото- сопротивления 11, но в результате расфокусировки - и боковые его участки. На каждом участке плоскости 1 суммируются освещенности от различно удаленных светящихся участков плоскости 13. На участках плоскости 13, прилегающих по вертикали к участкам плоскости 11, где освещенность превышает порог возбуждения, электролюминофор загорается. Таким образом, свечение распространяегся вширь по плоскости ЭЛУ от точки, возбужденной импульсом света. Входное изобра кение, преобразованное в инфракрасный спектр (Хг), передается через оптическую систему 7 на вход ЭЛУ. Участки электролюминисцентной плоскости 13, прилегающие к участкам фотослоя с максимальным инфракрасным облучением, гаснут. Погасшие участки ЭЛУ не могут быть возоугкдены светом в течение некоторого времени, определяемого инерционностью фотосопротивления. Время возвращения чувствительности фотосопротивления в исходное состояние соответствует времени рефрактерности. Предмет изобретения1, Модель биологической системы, содержащая плоский электролюминесцентный усилитель света (ЭЛУ), отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей модели, она снабжена преобразователями спектра, один из которых, преобразующий спектр входного изооражени я, содержит оптические системы с переменными параметрами и фильтры, а другой включен в цепь оптической обратной связи, охватывающей ЭЛУ, фотосопротивление входной плоскости ЭЛУ выполнено из материала, чувствительность которого уменьшается от спектра сигнала, излучаемого преобразователями.2, Модель по п. 1, отгичающаяся тем, что в качестве, преобразователей спектра применены инфракрасный фильтр с полосой пропускания больше 750 ня, и ЭЛУ, излучающий в красном и инфракрасном диапазонах, электролюминесцентный слой которого изготовлен, например из Упыре, Сд 5 - Сц.272438 гГ Васильев сдактор В. ф. Полешу рект Типпрафия, пр. Сапуно., Ух,/ оставитель Г. Петрова Техред Т. П. Курилко Заказ 25141 Тираж 480ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прпМосква, Ж, Раушская наб., д. 4,5 Подписи етс Министров ССС