視覺神經電路裝置、利用視覺神經電路裝置的視覺神經模仿系統(tǒng)及對象搜索系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及視覺神經電路裝置、利用視覺神經電路裝置的視覺神經模仿系統(tǒng)及對 象搜索系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 最近，隨著系統(tǒng)神經科學（System Neuroscience)技術的發(fā)展，可基于構成視覺系 統(tǒng)的細胞的輸入模式及輸出模式、通過細胞的信號處理方式，從影像識別對象。
[0003] 神經電路網是設計成類似于人的頭腦或神經細胞的反應的半導體芯片，通過通信 連接很多簡單的元件并通過其表達或記憶信息。這完全模仿作為人頭腦的神經電路的神經 元（Neuron)的結構，主要用于作為人工智能計算機的核心技術的語音識別、文字識別、影 像處理、自然語言的理解等領域，正以發(fā)達國家為中心開展積極的研宄。
[0004] 與此相關的韓國公開專利第2006-0089487號涉及利用概率神經電路網理論的影 像補償裝置，公開了可為使用者提供優(yōu)秀畫質的影像的裝置，但在具體方法方面，沒有公開 在具備如視覺神經的準確性的同時，可實現小型化的技術。
[0005] 最佳實施方式
[0006] 本發(fā)明的部分實施例的目的在于提供一種具備在因對象所處的環(huán)境惡劣，從而檢 測對象所需的視覺神經電路裝置急劇增加的情況下，也能通過小型芯片實現的并列結構的 視覺神經裝置、利用視覺神經電路裝置的結構信息提供裝置及方法。
[0007] 作為達到上述目的的技術方案，本發(fā)明的第一方面的視覺神經電路裝置，包括：電 流鏡（Current Mirror)部，將晶體管用作電流源生成與反應相同大小的電流；跨導部，得 到在電流鏡部生成的電流的輸入并利用跨導（Transconductance)輸出電壓；及緩沖器部， 將跨導部輸出的電壓變換為電流進行緩沖。
[0008] 本發(fā)明的第二方面的利用視覺神經電路裝置的視覺神經模仿系統(tǒng)，包括：偏置部， 當根據視覺神經電路裝置所輸出的神經元時間的反應大小小于預設臨界值時，進行偏置 (Bias)以維持運行基準點；電流鏡（Current Mirror)部，將晶體管用作電流源生成與從偏 置部輸入的電流相同大小的電流；跨導部，得到在電流鏡部生成的電流的輸入并利用跨導 (Transconductance)輸出電壓；緩沖器部，將跨導部輸出的電壓變換為電流進行緩沖；及 陽極性開關部，當向激活神經元的方向進行時，運行緩沖器部的輸出中的某個輸出，而當向 鈍化神經元的方向進行時，去除緩沖器部的輸出中的某個輸出。
[0009] 本發(fā)明的第三方面的視覺神經電路裝置，包括：跨導部，輸入適用用于區(qū)分圖像或 影像的背景和所要搜索的對象的基準值（offset)的值；外部控制電壓施加部，設置基準值 (offset);緩沖器部，放大對與對象的模式相同的幀的輸入電壓或輸入電流以適用權重值 (Weight)〇
[0010] 本發(fā)明的第四方面的利用視覺神經的對象搜索系統(tǒng)，包括：變換部，作為從圖像或 影像搜索對象的預處理過程，將輸入影像變換為黑白影像；跨導部，輸入適用用于區(qū)分圖像 或影像的背景和所要搜索的對象的基準值（offset)的值；外部控制電壓施加部，設置基準 值（offset);緩沖器部，放大對與對象的模式相同的幀的輸入電壓或輸入電流以適用權重 值（Weight);及搜索部，從適用基準值及權重值的影像選擇及檢測對象。
[0011] 根據上述本發(fā)明的課題解決方案中的一種，提供在因對象所處的環(huán)境惡劣，從而 檢測對象所需的視覺神經電路裝置急劇增加的情況下，也能通過小型芯片實現的并列結 構。
[0012] 附圖概述
[0013] 圖1為用于說明本發(fā)明一實施例的視覺神經電路裝置的概念的大腦皮質反應示 意圖；
[0014] 圖2為用于說明本發(fā)明一實施例的視覺神經電路裝置的概念的對刺激的反應曲 線圖；
[0015] 圖3為用于說明本發(fā)明一實施例的晶體管的概念的晶體管及晶體管的等價電路；
[0016] 圖4為用于說明本發(fā)明一實施例的視覺神經電路裝置的電路圖；
[0017] 圖5為用于說明在圖4所示的視覺神經電路裝置上還包括偏置部的視覺神經電路 裝置的電路圖；
[0018] 圖6為用于說明在圖4所示的視覺神經電路裝置上還包括陽極性開關部的視覺神 經電路裝置的電路圖；
[0019] 圖7為用于說明利用本發(fā)明一實施例的視覺神經電路裝置的視覺神經模仿系統(tǒng) 的不意圖；
[0020] 圖8為用于說明本發(fā)明另一實施例的晶體管的不意圖；
[0021] 圖9為用于說明本發(fā)明另一實施例的視覺神經電路裝置的電路圖；
[0022] 圖10為用于說明圖9的視覺神經電路裝置的又一實施例的電路圖；
[0023] 圖11為用于說明適用于圖9的視覺神經電路裝置的基準值的概念的示意圖；
[0024] 圖12為概念性地表示在圖9的視覺神經電路裝置上適用基準值的示意圖；
[0025] 圖13為附加于圖9的視覺神經電路裝置的開關電容器部電路圖；
[0026] 圖14為并聯(lián)圖9的視覺神經電路裝置的電路圖；
[0027] 圖15為利用圖9的視覺神經電路裝置搜索對象的實施例示意圖；
[0028] 圖16為利用圖9的視覺神經電路裝置生成結構信息的實施例示意圖；
[0029] 圖17為利用圖9的視覺神經電路裝置從圖像生成結構信息的實施例示意圖； [0030] 圖18為用于說明利用本發(fā)明另一實施例的視覺神經電路裝置的對象搜索方法的 流程圖。
[0031] 最佳實施方式
[0032] 下面，結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，以幫助本領域技術人員容易實 施本發(fā)明。本發(fā)明可通過各種不同的形式實現而不受在此說明的實施例的限制。為了更明 確地說明本發(fā)明，省略與說明無關的內容，而且，在整個說明書中的相同或類似的結構賦予 相同的標記。
[0033] 在全部說明書中，說某個部分與其他部分"連接"時，不僅包括"直接連接"的情況， 而且，還包括其中間通過其他部件"間接連接"的情況。在說明書中，說某個部分"包括"某 個構件時，除非有預期相反的記載，不是排出其他構件，而是還可包括其他構件，而非預先 排除一個或以上的其他特征、數字、步驟、動作、結構、部件或它們的組合的存在或附加可能 性。
[0034] "第一"、"第二"等術語用于從一個構成要素區(qū)分另一構成要素，但權利要求范圍 不受上述術語的限制。例如，第一構成要素可以命名為第二構成要素，而與此相似，第二構 成要素也可以命名為第一構成要素。在各步驟中，識別符號是為說明的便利所使用的，識別 符號不是說明各步驟的順序，除非在文脈上明確記載特定順序，各步驟也可按以所記載的 順序不同的順序實施。即，各步驟可按所記載的順序實施，也可實際上同時實施，還可按相 反的順序實施。
[0035] 下面，結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0036] 圖1為用于說明本發(fā)明一實施例的視覺神經電路裝置的概念的大腦皮質反應示 意圖，而圖2為用于說明本發(fā)明一實施例的視覺神經電路裝置的概念的對刺激的反應曲線 圖。
[0037] 如圖1所示，當將具有方向性的光照射到貓的眼睛時，可知道貓的大貓皮質的反 應。即，Hodgkin-Huxley形式論的神經元及Hubel和Wiesel的視覺皮質實驗，當將具有方 向性的光照射到貓的眼睛時，貓大貓皮質的神經元具有特定方向性且只對特定方向的刺激 引起反應。圖1的左側圖表示光的形狀或方向，而右側圖表示根據光的形狀或方向的反應 的大小。
[0038] 通過上述內容可將大腦視為獨立對特定方向性產生刺激的神經元的集合體。若模 仿視覺細胞實現電路，則可獲得類似于視覺皮質的準確性。
[0039] 如圖2所示，對刺激的神經元的根據時間的反應可