8.4.2.3. Клеточная логика, использующая матрицы согласованных фильтров

В схеме, показанной на рис. 8.18, процедура поиска каждого желаемого элемента образа является параллельной, но обработка входного сигнала во времени в целом осуществляется последовательно. Параллельная процедура обработки может выполняться с помощью системы мультиплексирования изображения, включающей матрицу микролинз и матрицу согласованных фильтров. На рис. 8.19 показан пример оптической схемы, основанной на методике согласованной фильтрации. В случае операций с матрицей элемента требуется перекодировочная таблица с 512 элементами, а поиск образов, соответствующих 512 элементам, содержащимся в таблице, ведется с помощью 512 различных согласованных фильтров. Для того чтобы реализовать параллельную обработку данных, используются многоканальные системы, обрабатывающие большое число изображений, а параллельная согласованная фильтрация выполняется с помощью матрицы микролинз. Для выполнения многоканальной обработки изображений может быть использована высокоэффективная волоконная решетка, составленная из монослойных оптических волокон [47]. Для реализации параллельной согласованной фильтрации используется матрица микролинз с градиентным распределением показателя преломления [48]. Сзади от матрицы согласованных фильтров расположена перекодировочная двоичная таблица. Функция, выполняемая системой, может быть изменена путем замены оптической маски, соответствующей перекодировочной таблице. Результат

Рис. 8.19. Схема оптической клеточной логики, использующая матрицу согласованных фильтров.

наложения образа, создаваемого перекодировочной таблицей и выходного сигнала матрицы согласованных фильтров, является образом, демультиплексированным в выходной плоскости, и представляет собой окончательный выходной сигнал системы.

Была сконструирована более простая схема, в которой используется матрица полупроводниковых лазеров [49], освещающих систему так, как показано на рис. 8.20. Матрица входных изображений с малыми размерами освещается матрицей полупроводниковых лазеров. Если лазеры некогерентны, то фильтрация разных элементов может выполняться одновременно, обеспечивая тем самым параллельную обработку.