视觉神经电路装置、利用视觉神经电路装置的视觉神经模仿系统及对象搜索系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视觉神经电路装置、利用视觉神经电路装置的视觉神经模仿系统及对 象搜索系统。
【背景技术】
[0002] 最近，随着系统神经科学（System Neuroscience)技术的发展，可基于构成视觉系 统的细胞的输入模式及输出模式、通过细胞的信号处理方式，从影像识别对象。
[0003] 神经电路网是设计成类似于人的头脑或神经细胞的反应的半导体芯片，通过通信 连接很多简单的元件并通过其表达或记忆信息。这完全模仿作为人头脑的神经电路的神经 元（Neuron)的结构，主要用于作为人工智能计算机的核心技术的语音识别、文字识别、影 像处理、自然语言的理解等领域，正以发达国家为中心开展积极的研宄。
[0004] 与此相关的韩国公开专利第2006-0089487号涉及利用概率神经电路网理论的影 像补偿装置，公开了可为使用者提供优秀画质的影像的装置，但在具体方法方面，没有公开 在具备如视觉神经的准确性的同时，可实现小型化的技术。
[0005] 最佳实施方式
[0006] 本发明的部分实施例的目的在于提供一种具备在因对象所处的环境恶劣，从而检 测对象所需的视觉神经电路装置急剧增加的情况下，也能通过小型芯片实现的并列结构的 视觉神经装置、利用视觉神经电路装置的结构信息提供装置及方法。
[0007] 作为达到上述目的的技术方案，本发明的第一方面的视觉神经电路装置，包括：电 流镜（Current Mirror)部，将晶体管用作电流源生成与反应相同大小的电流；跨导部，得 到在电流镜部生成的电流的输入并利用跨导（Transconductance)输出电压；及缓冲器部， 将跨导部输出的电压变换为电流进行缓冲。
[0008] 本发明的第二方面的利用视觉神经电路装置的视觉神经模仿系统，包括：偏置部， 当根据视觉神经电路装置所输出的神经元时间的反应大小小于预设临界值时，进行偏置 (Bias)以维持运行基准点；电流镜（Current Mirror)部，将晶体管用作电流源生成与从偏 置部输入的电流相同大小的电流；跨导部，得到在电流镜部生成的电流的输入并利用跨导 (Transconductance)输出电压；缓冲器部，将跨导部输出的电压变换为电流进行缓冲；及 阳极性开关部，当向激活神经元的方向进行时，运行缓冲器部的输出中的某个输出，而当向 钝化神经元的方向进行时，去除缓冲器部的输出中的某个输出。
[0009] 本发明的第三方面的视觉神经电路装置，包括：跨导部，输入适用用于区分图像或 影像的背景和所要搜索的对象的基准值（offset)的值；外部控制电压施加部，设置基准值 (offset);缓冲器部，放大对与对象的模式相同的帧的输入电压或输入电流以适用权重值 (Weight)〇
[0010] 本发明的第四方面的利用视觉神经的对象搜索系统，包括：变换部，作为从图像或 影像搜索对象的预处理过程，将输入影像变换为黑白影像；跨导部，输入适用用于区分图像 或影像的背景和所要搜索的对象的基准值（offset)的值；外部控制电压施加部，设置基准 值（offset);缓冲器部，放大对与对象的模式相同的帧的输入电压或输入电流以适用权重 值（Weight);及搜索部，从适用基准值及权重值的影像选择及检测对象。
[0011] 根据上述本发明的课题解决方案中的一种，提供在因对象所处的环境恶劣，从而 检测对象所需的视觉神经电路装置急剧增加的情况下，也能通过小型芯片实现的并列结 构。
[0012] 附图概述
[0013] 图1为用于说明本发明一实施例的视觉神经电路装置的概念的大脑皮质反应示 意图；
[0014] 图2为用于说明本发明一实施例的视觉神经电路装置的概念的对刺激的反应曲 线图；
[0015] 图3为用于说明本发明一实施例的晶体管的概念的晶体管及晶体管的等价电路；
[0016] 图4为用于说明本发明一实施例的视觉神经电路装置的电路图；
[0017] 图5为用于说明在图4所示的视觉神经电路装置上还包括偏置部的视觉神经电路 装置的电路图；
[0018] 图6为用于说明在图4所示的视觉神经电路装置上还包括阳极性开关部的视觉神 经电路装置的电路图；
[0019] 图7为用于说明利用本发明一实施例的视觉神经电路装置的视觉神经模仿系统 的不意图；
[0020] 图8为用于说明本发明另一实施例的晶体管的不意图；
[0021] 图9为用于说明本发明另一实施例的视觉神经电路装置的电路图；
[0022] 图10为用于说明图9的视觉神经电路装置的又一实施例的电路图；
[0023] 图11为用于说明适用于图9的视觉神经电路装置的基准值的概念的示意图；
[0024] 图12为概念性地表示在图9的视觉神经电路装置上适用基准值的示意图；
[0025] 图13为附加于图9的视觉神经电路装置的开关电容器部电路图；
[0026] 图14为并联图9的视觉神经电路装置的电路图；
[0027] 图15为利用图9的视觉神经电路装置搜索对象的实施例示意图；
[0028] 图16为利用图9的视觉神经电路装置生成结构信息的实施例示意图；
[0029] 图17为利用图9的视觉神经电路装置从图像生成结构信息的实施例示意图； [0030] 图18为用于说明利用本发明另一实施例的视觉神经电路装置的对象搜索方法的 流程图。
[0031] 最佳实施方式
[0032] 下面，结合附图对本发明的实施例进行详细说明，以帮助本领域技术人员容易实 施本发明。本发明可通过各种不同的形式实现而不受在此说明的实施例的限制。为了更明 确地说明本发明，省略与说明无关的内容，而且，在整个说明书中的相同或类似的结构赋予 相同的标记。
[0033] 在全部说明书中，说某个部分与其他部分"连接"时，不仅包括"直接连接"的情况， 而且，还包括其中间通过其他部件"间接连接"的情况。在说明书中，说某个部分"包括"某 个构件时，除非有预期相反的记载，不是排出其他构件，而是还可包括其他构件，而非预先 排除一个或以上的其他特征、数字、步骤、动作、结构、部件或它们的组合的存在或附加可能 性。
[0034] "第一"、"第二"等术语用于从一个构成要素区分另一构成要素，但权利要求范围 不受上述术语的限制。例如，第一构成要素可以命名为第二构成要素，而与此相似，第二构 成要素也可以命名为第一构成要素。在各步骤中，识别符号是为说明的便利所使用的，识别 符号不是说明各步骤的顺序，除非在文脉上明确记载特定顺序，各步骤也可按以所记载的 顺序不同的顺序实施。即，各步骤可按所记载的顺序实施，也可实际上同时实施，还可按相 反的顺序实施。
[0035] 下面，结合附图对本发明进行详细说明。
[0036] 图1为用于说明本发明一实施例的视觉神经电路装置的概念的大脑皮质反应示 意图，而图2为用于说明本发明一实施例的视觉神经电路装置的概念的对刺激的反应曲线 图。
[0037] 如图1所示，当将具有方向性的光照射到猫的眼睛时，可知道猫的大猫皮质的反 应。即，Hodgkin-Huxley形式论的神经元及Hubel和Wiesel的视觉皮质实验，当将具有方 向性的光照射到猫的眼睛时，猫大猫皮质的神经元具有特定方向性且只对特定方向的刺激 引起反应。图1的左侧图表示光的形状或方向，而右侧图表示根据光的形状或方向的反应 的大小。
[0038] 通过上述内容可将大脑视为独立对特定方向性产生刺激的神经元的集合体。若模 仿视觉细胞实现电路，则可获得类似于视觉皮质的准确性。
[0039] 如图2所示，对刺激的神经元的根据时间的反应可