本发明专利技术公开了一种带通滤波方法及装置、芯片及电子设备。为解决现有技术缺乏基于脉冲神经元带通滤波的缺点，本发明专利技术通过双通道高通滤波，获得下限频率和上限频率，并实现带通滤波。本发明专利技术根据LIF神经元和IAF神经元的搭配，获得了低功耗、低延迟、低计算量的带通滤波技术效果，可应用于基于神经形态传感器的目标点高效捕捉。本发明专利技术适于神经形态计算、计算机视觉领域。域。域。
【技术实现步骤摘要】
带通滤波方法及装置、芯片及电子设备
[0001]本专利技术涉及一种带通滤波方法及装置、芯片及电子设备，具体涉及一种利用类脑芯片卷积和脉冲神经元实现带通滤波的方法及装置、芯片及电子设备。
技术介绍
[0002]高通滤波，是信号处理领域中一种常见的信息处理方法，其仅让高于某个频率的信号通过。带通滤波，则只允许某个特定频带内的信号通过。
[0003]脉冲神经网络(SNN)是第三代神经网络，其通过模拟大脑神经网络脉冲激发的形式，通过脉冲事件来传递信息。通常脉冲神经网络被用来完成推理工作，申请人面对如何高效提取视觉信息(比如目标点)技术挑战时，独立发现基于SNN的高通/带通滤波是可行技术路径之一。但对于输入的高频脉冲，如何通过SNN实现高通/带通滤波，仍是未知的。
技术实现思路
[0004]为了解决或缓解上述部分或全部技术问题，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0005]一种带通滤波方法，通过至少第一脉冲神经元实现神经形态传感器像素输出脉冲事件至所述第一脉冲神经元所在第一通道上的高通滤波，且截止频率为下限频率；通过至少第二脉冲神经元实现所述神经形态传感器像素输出脉冲事件至所述第二脉冲神经元所在第二通道上的高通滤波，且截止频率为上限频率；所述第一脉冲神经元和所述第二脉冲神经元所发放的脉冲事件均投射至第一IAF神经元。
[0006]在某类实施例中，所述第一脉冲神经元和所述第二脉冲神经元，均为LIF神经元。
[0007]在某类实施例中，所述第一脉冲神经元向所述第一IAF神经元投射脉冲事件时使用正突触权重；所述第二脉冲神经元向所述第一IAF神经元投射脉冲事件时使用负突触权重。
[0008]在某类实施例中，通过配置突触权重值，使得所述神经形态传感器像素接收外部刺激的频率大于所述上限频率时，所述第一IAF神经元始终不能激发脉冲。
[0009]在某类实施例中，所述第一脉冲神经元和所述第二脉冲神经元发放脉冲时，脉冲发放的频率相同；且第一脉冲神经元和第二脉冲神经元向所述第一IAF神经元投射脉冲事件时使用的突触权重绝对值相同。
[0010]在某类实施例中，所述神经形态传感器像素接收外部刺激的频率大于所述上限频率时，在所述第一脉冲神经元每次累积第一IAF神经元的膜电压到达点火阈值前，所述第二脉冲神经元均通过所发放的脉冲事件下拉所述第一IAF神经元的膜电压，使得第一脉冲神经元在任意时长内均无法使得所述第一IAF神经元点火。
[0011]在某类实施例中，在实现所述第一通道或/和第二通道上的高通滤波时，满足W
×
f
c
+b
×
f
leak
＝0，其中W为第一通道或第二通道上神经形态传感器像素输出脉冲事件至所述第一脉冲神经元或第二脉冲神经元的突触权重，f
c
为第一通道或第二通道上高通滤波的截止频率，b为第一脉冲神经元或第二脉冲神经元的泄漏量，f
leak
为第一脉冲神经元或第二脉
冲神经元的泄漏频率。
[0012]在某类实施例中，在实现所述第一通道或/和第二通道上的高通滤波时，还满足T
min
×
(W
×
f
e
+b
×
f
leak
)＝θ，其中T
min
为最小停留时间，f
e
为外部刺激频率，θ为第一脉冲神经元或第二脉冲神经元的点火阈值。
[0013]在某类实施例中，在最小停留时间内，第一脉冲神经元或第二脉冲神经元至少泄露一次，即T
min
>1/f
leak
。
[0014]在某类实施例中，以截止频率f
c
闪烁的光源，在最小停留时间内，第一脉冲神经元或第二脉冲神经元的膜电压累积至少2次：T
min
×
f
c
>2。
[0015]在某类实施例中，对于所述第一通道或所述第二通道中的任一个通道，所述突触权重W≤θ
×
f
leak
/f
c
。
[0016]一种带通滤波装置，通过至少第一脉冲神经元实现神经形态传感器像素输出脉冲事件至所述第一脉冲神经元所在第一通道上的高通滤波，且截止频率为下限频率；通过至少第二脉冲神经元实现所述神经形态传感器像素输出脉冲事件至所述第二脉冲神经元所在第二通道上的高通滤波，且截止频率为上限频率；所述第一脉冲神经元和所述第二脉冲神经元所发放的脉冲事件均投射至第一IAF神经元。
[0017]在某类实施例中，所述第一脉冲神经元和所述第二脉冲神经元，均为LIF神经元。
[0018]在某类实施例中，所述第一脉冲神经元向所述第一IAF神经元投射脉冲事件时使用正突触权重；所述第二脉冲神经元向所述第一IAF神经元投射脉冲事件时使用负突触权重。
[0019]在某类实施例中，通过配置突触权重值，使得所述神经形态传感器像素接收外部刺激的频率大于所述上限频率时，所述第一IAF神经元始终不能激发脉冲。
[0020]在某类实施例中，所述第一脉冲神经元和所述第二脉冲神经元发放脉冲时，脉冲发放的频率相同；且第一脉冲神经元和第二脉冲神经元向所述第一IAF神经元投射脉冲事件时使用的突触权重绝对值相同。
[0021]在某类实施例中，所述神经形态传感器像素接收外部刺激的频率大于所述上限频率时，在所述第一脉冲神经元每次累积第一IAF神经元的膜电压到达点火阈值前，所述第二脉冲神经元均通过所发放的脉冲事件下拉所述第一IAF神经元的膜电压，使得第一脉冲神经元在任意时长内均无法使得所述第一IAF神经元点火。
[0022]在某类实施例中，在实现所述第一通道或/和第二通道上的高通滤波时，满足Wf
c
+bf
leak
＝0，其中W为第一通道或第二通道上神经形态传感器像素输出脉冲事件至所述第一脉冲神经元或第二脉冲神经元的突触权重，f
c
为第一通道或第二通道上高通滤波的截止频率，b为第一脉冲神经元或第二脉冲神经元的泄漏量，f
leak
为第一脉冲神经元或第二脉冲神经元的泄漏频率。
[0023]在某类实施例中，在实现所述第一通道或/和第二通道上的高通滤波时，还满足T
min
×
(W
×
f
e
+b
×
f
leak
)＝θ，其中T
min
为最小停留时间，f
e
为外部刺激频率，θ为第一脉冲神经元或第二脉冲神经元的点火阈值。
[0024]在某类实施例中，在最小停留时间内，第一脉冲神经元或第二脉冲神经元至少泄露一次，即T
min
>1/f
leak
。
[0025]在某类实施例中，以截止频率f
c本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带通滤波方法，其特征在于：通过至少第一脉冲神经元实现神经形态传感器像素输出脉冲事件至所述第一脉冲神经元所在第一通道上的高通滤波，且截止频率为下限频率；通过至少第二脉冲神经元实现所述神经形态传感器像素输出脉冲事件至所述第二脉冲神经元所在第二通道上的高通滤波，且截止频率为上限频率；所述第一脉冲神经元和所述第二脉冲神经元所发放的脉冲事件均投射至第一IAF神经元。2.根据权利要求1所述的带通滤波方法，其特征在于：所述第一脉冲神经元和所述第二脉冲神经元，均为LIF神经元。3.根据权利要求2所述的带通滤波方法，其特征在于：所述第一脉冲神经元向所述第一IAF神经元投射脉冲事件时使用正突触权重；所述第二脉冲神经元向所述第一IAF神经元投射脉冲事件时使用负突触权重。4.根据权利要求3所述的带通滤波方法，其特征在于：通过配置突触权重值，使得所述神经形态传感器像素接收外部刺激的频率大于所述上限频率时，所述第一IAF神经元始终不能激发脉冲。5.根据权利要求3或4所述的带通滤波方法，其特征在于：所述第一脉冲神经元和所述第二脉冲神经元发放脉冲时，脉冲发放的频率相同；且第一脉冲神经元和第二脉冲神经元向所述第一IAF神经元投射脉冲事件时使用的突触权重绝对值相同。6.根据权利要求4所述的带通滤波方法，其特征在于：所述神经形态传感器像素接收外部刺激的频率大于所述上限频率时，在所述第一脉冲神经元每次累积第一IAF神经元的膜电压到达点火阈值前，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢雁南，陈宏民，王建中，范育銜，柯炜杰，杨怡宁，
申请(专利权)人：深圳时识科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。