Synchronization test results of oscillator network CMOS VLSI chip

• Autorzy: Kowalski J. , Strzelecki M.

Warianty tytułu

PL

Testy synchronizacji układu CMOS VLSI sieci oscylatorów

• Konferencja: Signal Processing ; 07.09.2007 ; Poznań, Poland
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents synchronization test results of CMOS VLSI ASIC integrated circuit, which implements a network of synchronized oscillators. The network chip architecture was briefly described. This circuit was designed for segmentation of binary images, which is an important issue in biomedical image analysis. The hardware realisation of oscillator network provides much faster image segmentation compared to computer simulation techniques. Oscillator's free frequency tuning idea and procedure have been proposed. Automatic oscillator's frequency tuning procedure has been implemented in LabView. Tuned chip allowed for synchronization of longer chain objects presented in the input image. Synchronization result of oscillators corresponding to a spiral image obtained using tuned oscillator network chip has been presented and discussed.

PL

Zaprezentowano wyniki testów synchronizacji oscylatorów w układzie scalonym CMOS VLSI sieci synchronicznych oscylatorów. Przedstawiono w skrócie architekturę układu scalonego sieci, zaprojektowanego do zadań segmentacji obrazów binarnych. Realizacja sprzętowa sieci synchronicznych oscylatorów pozwala na znacznie szybszą segmentację obrazów w porównaniu do metod opartych na symulacji komputerowej. Przedstawiono ideę oraz procedurę strojenia częstotliwości drgań własnych oscylatorów w sieci. Automatyczna procedura strojenia oscylatorów w sieci została zaimplementowana w środowisku LabView. Automatycznie zestrojone oscylatory w sieci umożliwiają ich synchronizację dla obrazów zawierających dłuższe łańcuchy pikseli. Zaprezentowano i przedyskutowano eksperyment synchronizacji oscylatorów przetwarzających obraz spirali.

Słowa kluczowe

EN

coupled oscillators; oscillatory neural network; microelectronic implementation; ASIC; image segmentation

PL

sprzężone oscylatory; sieci neuronowe oscylatorów; implementacja mikroelektroniczna; układy scalone do specjalnych zastosowań; segmentacja obrazów

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 48, nr 4
• Strony: 53--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kowalski J.

autor

Strzelecki M.

• Technical University of Łódź, Institute of Electronics, Łódź

Bibliografia

• [1] Çesmeli E., Wang D.: Texture Segmentation Using Gaussian-Markov Random Fields and Neural Oscillator Networks. IEEE Transactions on Neural Networks, 12, 2, 2001, pp. 394-404.
• [2] Cosp J., Madrenas J.: Scene Segmentation Using Neuromorphic Oscillatory Networks. IEEE Trans. on Neural Networks, Vol. 14, No. 5, September 2003, pp. 1278-1296.
• [3] Cosp J., Madrenas J., Alarcón E., Vidal E., Villar G.: Synchronization of Nonlinear Electronic Oscillators for Neural Computation. IEEE Trans. on Neural Networks, Vol. 15, No. 5, September 2004, pp. 1315-1327.
• [4] Kowalski J., Strzelecki M., De Vos A., Relaxation Oscillator Circuit Design for Image Segmentation, Workshop Proceedings of IEEE Signal Processing'2004, pp. 27-31, 24th September 2004, Poznań, Poland.
• [5] Kowalski J., Strzelecki M.: Measurement verification of functional blocks of VLSI CMOS integrated circuit of synchronized oscillators network for binary image segmentation. IV Krajowa Konferencja Elektroniki - KKE'2005, Proceedings, Darłówko, Vol. 2/2, pp. 519-524, 12- 15.06.2005, Poland, (in Polish).
• [6] Kowalski J., Strzelecki M.: CMOS VLSI design of synchronized oscillators network for binary image segmentation. Proceedings of the 12th International Conference on Mixed Design of Integrated Circuits and Systems - MIXDES'2005, Kraków, Poland, pp. 71-76, June 22-25, 2005.
• [7] Kowalski J., Strzelecki M.: CMOS VLSI Chip for Segmentation of Binary Images. Workshop Proceedings of IEEE Signal Processing'2005, pp.149-154, 30th September 2005, Poznan, Poland.
• [8] Kowalski J., Strzelecki M., Majewski P.: CMOS VLSI Chip of Network of Synchronized Oscillators: Functional Tests Results. Workshop Proceedings of IEEE Signal Processing'2006, pp.71-76, 29th September 2006, Poznan, Poland.
• [9] Pelgrom M. J., Duinmaijer A. C. J. and Welbers A. P. G.: Matching Properties of MOS Transistors. IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 24, No. 5, October 1989, pp. 1433-1439.
• [10] Strzelecki M., Liberski P., Zalewska A.: Segmentation of Mast Cell Images Using network of Synchronized Oscillators. Proc. of the International Conference Informatics for Health Care, Visaginas, 19-20 September 2002, Lithuania, pp. 81-88.
• [11] Wang D., Ternan D.: Image segmentation based on oscillatory correlation. Neural Computation, 9, 1997, pp. 805-836.