Нейронная модель анализа изображения

Номер патента: 920773

Авторы: Дудкин, Панин

ZIP архив

Текст

(72) Авторы изобретения Н. Дудкин и А. И. Пан 71) Заявитель дена Трудового Красногр 3 им. И. П. ПавлЙ) НЕЙРОННАЯ МОДЕЛЬ АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЯ Однако это устройство не позволяет выделять отрезки линий определенной ширины и равной ориентации.Наиболее близким по техническомурешению к изобретению является устрой 1ство для моделирования нейронныхструктур, зрительной системы, .содер-.жащее Фотодиоды, модели ОИ- и ОРРнейронов и 01 Ч- и ОРР-пороговые сумматоры, группу элементов ИЛИ, пороговые сумматоры, Формирователи тормозных сигналов, позволяющее моделировать механизм выделения размеровобъектов в зрительной системе 121.Однако это устройство не позволяет5. моделировать выделение отрезков линийопределенной ширины и разной ориентации,Цель изобретения.- расширениефункциональных возможностей за счетобеспеченИя выделения линий определенной ширины и разной ориентации.Указанная цель достигается тем,что в модель, содержащую фотодиоды,1Изобретение относится к области моделирования нейронных структур, осуществляющих анализ изображений в зрительной системе, и может найти применение при разработке технически систем автоматического анализа изображений, в системах контроля, телеметрии и автоматики, а также в "сенсорных системах" роботов.Известно устройство для моделирования нейронных структур, содержащее линейку из двух групп Фотодиодных ключей, причем каждый фотодиодный ключ одной группы расположен в линей ке между двумя фотодиодными ключами другой группы, электрические входы всех Фотодиодных ключей подсоединены к генератору импульсов и блоку форми рования сигналов растормаживания, три входа которого подключены к входам соответствующих фотодиодных ключей, а выход соединен с тормозным входом блока формирования сигналов торможения 1 1. ени институт физиологйй .492073 5 30 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3модели ОЙ- и ОЕГ-нейронов образуют соответственно в две матрицы размером и х 2 п, выход фотодиода 1-й строки (1 = 1, 2,и) 1-го столбца (1 = 1, 22 П) первой матрицы подключен к входу модели нейрона 3.-й строки т-го столбца второй матрицы, в которой нечетные столбцы состоят из моделей ОИ-нейронов, а четные столбцы из моделей ОН-нейронов, к входу каждой т-й модели ОГГ-нейрона центральной строчки второй матрицы подключен выход фотодиода из предыдущего (3-1)-го столбца дополнительной строки фотодиодов, расположенной под фотодиодами нечетных столбцов центральной строки первой матрицы, выход каждой модели ОИ-нейрона и модели ОГГ-нейрона составляющих два центральных, п-й и (и+1)-й столбца, две двойные главные диагонали с номерами моделей нейронов (, 2-1) (1, 2 т) и (2 п+ 1), (2 п+ 2) и центральную строку второй матрицы, подключен соот ветственно к входу пороговых ОИ- и ОГЕ-сумматоров соответствующей пары, выходы каждой пары пороговых ОХ- и ОГ 1-сумматоров соединены с входами соответствующего элемента И, выходы элементов И являются выходами модели,На чертеже представлена структурная схема модели.Устройство состоит из двумерной матрицы фотодиодов 1, моделей нейронов 2, реагирующих на увеличение освещенности (ОИ-нейроны), моделей нейронов 3, реагирующих на уменьшение освещенности, ОИ-сумматоров 4 и ОЕГ-сумматоров 5 с пороговыми элементами, элементов И б. Возбуждающие входы моделей нейронов обозначены кружками.Устройство работает следующим об" разом.На матрицу фотодиодов воздействует движущееся изображение темного объекта на светлом фоне (отрицательный контраст) или светлого объекта на темном фоне (положительный контраст). При выделении темного объекта с вертикальной или наклонной ориентацией требуется движение объекта слева направо. При выделении светлого объекта с вертикальной или наклонной ориентацией требуется движение справа налево. Для выделения светлого горизонтального объекта необходимо движение снизу вверх, горизонтальный 4темный объект выделяется при движении сверху вниз. При выделении темной полоски, движущейся на светлом фоне, сигнал на выходе одной из схем И появляется только в том случае, когда ориентация полоски строго совпадает с ориентацией столбца матрицы фото- диодов или с одной из диагоналей, или горизонтальной строкой, а движущаяся полоска своим задним (светлым) краем возбуждает модель ОХ-ней-рона 2 и одновременно передним темным краем возбуждает модель ОГГ-нейрона 3. При этом появляются сигналы на выходах ОИ- и ОЕР-сумматоров 4 и 5, так как суммарный сигнал на их входах превышает их порог. При одновременном наличии сигналов на выходах сумматоров 4 и 5 появляется сигнал на выходе схемы И, соответствующей определенной ориентации входной темновой полоски. Нри наличии в изображении полосок других ориентаций возбуждаются соответствующие этим ф ориентациям выходы.Работа модели в режиме выделения светлых полосок на темном фоне аналогична работе при выделении темных полосок на светлом фоне. Переход из одного режима работы на другой осуществляется изменением направления движения анализируемого иэображения. Выделение светлой полоски определенной ориентации осуществлятеся также при строгом совпадении ориентации полоски со столбцом, строкой или диагоналями матрицы фотодиодов и одновременном возбуждении передним (светлым) краем полоски модели ОМ-нейрона 2 и задним (темным) краем модели ОГГ-нейрона 3. При этом возбуждается соответствующая пара пороговых сумматоров 4 и 5 и элемент И, соответствующий определенной ориентации полоски. Аналогично происходит выделение горизонтальных полосок при движении анализируемого изображения сверху вниз или снизу вверх. Для каждой из ориентаций выделяемых в изображении линий выходной сигнал модели формируется одной из схем И, Изменяя расстояние К между парой фотодиодов, подклюценных к моделям ОЫ- и 011-нейронов матрицы нейронов, модель настраивают на выделение ориентированныхлиний разной ширины. Изменяя величины порогов сумматоров 4 и 5, модель настраивают на выделение ориентированных линий разной длины.5 9207Введение новых структурных элементов и связей между ними позволяет с высокой точностью моделировать механизмы выделения линии определенной ширины и разной ориентации в зритель" з ной системе, Точность определяется разрешающей способностью матрицы фотодиодов, т, е. минимальными размерами фотодиодов, а т.акже точностью настройки порогов пороговых сумма торов. формула изобретенияБНейронная модель анализа иэображения, содержащая фотодиоды, моделиОМ- и ОГЕ-нейронов и четыре парыпороговых ОХ- и ОЕг-сумматоров,отличающаяся тем, что, 20с целью расширения функциональныхвозможностей за счет обеспечениявыделения линий определенной ширины,и разной. ориентации, в нее введеныэлементы И, причем фотодиоды и модели ОИ- и ОГЕ-нейронов образуют соответственно двематрицы размероми х 2 п, выход фотодиода 1-й строки(1 = 1, 2 и) т"го столбца1, 2 2 п) первой матрицы подклю- Зечен к входу модели нейрона 1-й строки -го столбца второй матрицы, в 73 Ькоторой нечетные столбцы состоят иэ моделей Ой-нейронов, а четные столбцы из моделей ОБЕ-нейронов, к входу каждой )-й модели ОБЕ-нейрона центральной строчки второй матрицы подключен выход фотодиода из предыдущего (3-1)-го столбца допол-.нительной строки фотодиодов, расположенной под фотодиодами нечетных столбцов центральной строки первой матрицы, выход каждой модели Ой-нейрона и модели ОГГ-нейрона, составляющих два центральных, и-й (и + + 1)"й столбца, две двойные главные диагонали с номерами моделей нейронов (1, 21" 1), (1, 21) и (2 п"21 + 1), (2 п+ 2) и центральную строку вто-.рой матрицы, подключен соответственно к входу пороговых Ой- и ОГГ-сумматоров соответствующей пары, выходы каждой пары пороговых ОМ- и ОГГ-сумматоров соединены с входами соответствующего элемента И, выходы элементов И являются выходами модели. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПозин Н. В, Модели нейронныхструктур. М., "Наука", 1970.2Авторское свидетельство СССРУ 661569, кл. 0 06 б 7/60, 1977920773 Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И, Раушская наб, д. 4/5

Смотреть

Заявка

2909768, 14.04.1980

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ ИМ. И. П. ПАВЛОВА

ДУДКИН КИРИЛЛ НИКОЛАЕВИЧ, ПАНИН АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06G 7/60

Метки: анализа, изображения, модель, нейронная

Опубликовано: 15.04.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-920773-nejjronnaya-model-analiza-izobrazheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Нейронная модель анализа изображения</a>

Похожие патенты