Die räumliche und zeitliche Verfolgung eines Zieles durch einen Flugkörper ist eine Aufgabe der Bildverarbeitung und Mustererkennung, die extrem hohe Rechenleistung im Bereich von Millisekunden verlangt. Ein rekonfigurierbares neuronales Netz wird dann eingesetzt, Ziele im Bilddaten-Wirrwarr zu erkennen oder verschiedene Ziele zu klassifizieren. Der Infrarot-Sensor liefert 64x64-Pixel-Bilddaten, die - nach Vorfilterung - auf ein würfelförmig angeordnetes System von 64 neuronalen Netzen gegeben werden. Jedes neuronales Netz kann das gesamte Bild verarbeiten. Aus den Bilddaten kann ein 'window grabber' stattdessen auch beliebige Teilbilder heraus filtern, die neuronalen Netze können mehrere Teilbilder parallel verarbeiten. Um die Randbedingungen (90 Grad Kelvin Betriebstemperatur, 4 MHz Verarbeitungsrate, höchstens 2 W Leistungsaufnahme) einzuhalten, wurde eine spezielle Netzwerkarchitektur entwickelt und die Anordnung von Netzen so ausgelegt, daß Netze je nach aktuellem Bedarf zu- oder abgeschaltet werden. Ein Neuron besteht aus einem simplen Verstärker ohne Kondensator für eine Rückwärtskopplung, eine Synapse (Verbindung zwischen 2 Neuronen) aus einem Spannungs-Strom-Umsetzer, einem multiplizierenden D/A-Wandler und einem 7-Bit-Speicher. Ein neuronales Netz mit 64 Eingangs-, 64 Zwischen- und 6 Ausgangs-Neuronen paßt auf einen Chip von 10 mm2 und braucht nur 30 mW. Die Anordnung wurde mit kaskadierter Backpropagation trainiert. Je nach Rechengenauigkeit (5 Bit bis 9 Bit und Gleitkomma) konnten in Versuchen 80 % bis 100 % der Ziele richtig erkannt werden.


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    Title :

    Analog 3-D neuroprocessor for fast frame focal plane image processing


    Additional title:

    Eine analoge dreidimentionale Anordnung aus 64 neuronalen Netzen zur schnellen Bildverarbeitung mit Fokussierung


    Contributors:
    Duong, T. (author) / Kememy, S. (author) / Daud, T. (author) / Thakoor, A. (author) / Saunders, C. (author) / Carson, J. (author)

    Published in:

    Simulation, San Diego ; 65 , 1 ; 11-25


    Publication date :

    1995


    Size :

    15 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 16 Quellen




    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    English