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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.76.2009.tde-28092009-091347
Documento
Autor
Nome completo
Mario Alexandre Gazziro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2009
Orientador
Banca examinadora
Slaets, Jan Frans Willem (Presidente)
Fukusima, Sergio Sheiji
Martins, Mateus Jose
Roda, Valentin Obac
Saito, Jose Hiroki
Título em português
Desenvolvimento e implementação de instrumentação eletrônica para criação de estímulos visuais para experimentos com o duto óptico da mosca
Palavras-chave em português
FPGA
Instrumentação eletrônica
Neurobiofísica
Processamento de vídeo em tempo real
Sistema visual da mosca
Resumo em português
O presente trabalho descreve o desenvolvimento de geradores de estímulos visuais para serem utilizados em experimentos de neurociência com invertebrados, tais como moscas. O experimento consiste na visualização de uma imagem fixa que é movida horizontalmente de acordo com os dados de estímulo recebidos. O sistema é capaz de exibir 640x480 pixels com 256 níveis intensidade a 200 frames por segundo em monitores de varredura convencional. É baseado em hardware reconfigurável (FPGA), incluindo a lógica para gerar as temporizações do vídeo, dos sinais de sincronismo, assim como da memória de vídeo. Uma lógica de controle especial foi incluída para atualizar o deslocamento horizontal da imagem, de acordo com os estímulos desejados, a uma taxa de 200 quadros por segundo. Em um dos geradores desenvolvidos, a fim de duplicar a resolução de posicionamento horizontal, passos artificiais entre-pixels foram implementados usando dois frame buffers de vídeo, contendo respectivamente os pixels ímpares e pares da imagem original a ser exibida. Esta implementação gerou um efeito visual capaz de dobrar a capacidade de posicionamento horizontal deste gerador.
Título em inglês
High-performance visual stimulation system for use in neuroscience experiments with the blowfly
Palavras-chave em inglês
Electronic instrumentation
Fly's visual system
FPGA
Neurobiophysics
Real-time video processing
Resumo em inglês
This thesis describes the development of many visual stimulus generators to be used in neuroscience experiments with invertebrates such as flies. The experiment consists in the visualization of a fixed image which is moved horizontally according to the received stimulus data. The system is capable to display 640x480 pixels with 256 intensity levels at 200 frames per second on conventional raster monitors. It´s based on reconfigurable hardware (FPGA), includes the logic to generate video timings and synchronization signals as well as the video memory. Special control logic was included to update the horizontal image offsets according to the desired stimulus data at 200 fps. In one of the developed generators, with the intent to double the horizontal positioning resolution, artificial interpixel steps are implemented using two video frame buffer containing respectively the odd and the even pixels of the original image to be displayed. This implementation generates a visual effect capable to double the horizontal positioning capabilities of the generator.
 
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Data de Publicação
2009-10-09
 
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