三、模糊技术的应用

随着科学技术的不断发展,模糊技术已成功的应用到数字彩色电视机中。这一新领域的理论基础源于1965年美国加利福尼亚州立大学伯克利分校Zedeh教授提出的模糊集合和创立的模糊逻辑。这一新的概念在我国已开始引起人们的极大关注,它将是21世纪人工智能取得重大发展的突破口之一。自从模糊逻辑创立以来,其模糊技术在电子工业,特别是家电产品得到了广泛的应用,并十分成熟起来,从而打破了精确逻辑一统天下的历史。

那么,什么是模糊逻辑呢?模糊逻辑又会实现怎样一个目的呢?

所谓模糊逻辑,就是一种能够在容许定义的二值之间的模糊地带,有选择地正确执行某一指令的技术,又称模糊技术。微处理器采用模糊逻辑之后,其控制能力更接近人类的思维方式。比如,70岁以上的人是老年人,那么69岁的人是不是老年人呢?这一问题如果用精确逻辑推算就只能确认70岁的人为老年人,而在现实生活中人们对69岁的人肯定也会遵为老年人,这就出现了智能上的差异,模糊逻辑正在于实现这种人工智能。

随着人类社会的发展,问题日益高度复杂,测量和计算的高精确度已走向其反面,常规的自动控制要求数据高度准确,一旦有错可能导致整个系统失灵。而采用模糊逻辑控制,一处出点错即纠正,不会拖累全局,故系统稳定,容错性好。

模糊技术运用在彩色电视机的中央微处理器中时,将会建立I2C总线控制,使电视机智能化。我们知道,在收看电视机节目时,如果观看距离远且房间明亮,应强调轮廓的亮度,而在观看距离近且房间较暗的情况下,则强调细节的表现力。于是人们希望在房间亮度和观看距离等客观条件变化时,能够通过对亮度和对比度的控制来实现层次感的控制,并同时通过改变速度调制和清晰度来控制立体感。在大量的实践中,人们确认这样一种电视图像能够使观众较长时间看电视而不产生视觉疲劳,同时又有合适的对比度感。然而这其中的“亮暗”、“远近”以及“层次对比”等却是一个十分模糊的概念,这种什么样算亮、暗,什么样算远、近的模糊性质,是以往的精确控制无能为力的,对比,模糊控制技术却可以使你满意。但这是非常高的现代科学技术。

目前彩色电视机的电脑模糊控制器已经诞生,并应用在彩色电视机中。它是一种以模糊逻辑算法、模糊识别和模糊判决为核心的智能化系统。它通过硬件电路把环境参量采集下来,经软件和硬件系统快速处理后,对彩电的画面亮度、对比度和音量进行自动调整,以使观众获得最佳视听效果和节电效益。如广东茂名地区的高州模糊控制技术集团公司开发并生产了FC-1D型彩电电脑模糊亮度,自动调节电视机画面的亮度和对比度,起到“光程眼”的作用。

(1)通过光电传感器,测量环境亮度,自动调节电视机画面的亮度和对比度,起到“光程眼”的作用。

(2)通过超声波测距,判断手持遥控器的人与电视机的距离,从而自动调节电视机的音量大小,也可据此自动调节电视机画面的清晰度、亮度以及对比度等参量,以达到最佳视听效果。

(3)实现无人观看时自动关机,它既可直流关机,也可经遥控后交流关机。

其主要性能指标有:

(1)环境照度在0~1801x时,电视画面亮度及对比度控制电压的相应值为1~4V。

(2)测距范围在1~8m时,电视伴音控制电压的相应值为2~3.5V。

(3)晶体振荡频率为6Mhz。

(4)超声信号频率为40Mhz。

(5)工作环境温度为-10℃~+40℃

(6)相对温度不大于90%

至今采用模糊控制的彩色电视机,国外品牌有日本三洋C29ZS101型以及日本松下大屏幕新画王系列彩电,它们都设计了一种人工智能电路。它所采用的模糊AI技术主要包含动态清晰度、动态减噪、动态彩色噪声抑制、动态彩色、动态图像和模糊图像控制等六部分内容。

另外,日本三洋公司还推出74cm及84cm(29及33英寸)的“帝王”模糊控制大屏幕彩色电视机和71cm(28英寸)的16:9宽屏幕彩色电视机。前两种彩色电视机具有模糊逻辑图像控制,由电路不断监视室内亮度和观看距离,无论在明亮或黑暗的环境下都可自动调节出柔和、清晰的图像,并能减少图像中的噪波,从而产生极为副真的图像。71cm(28英寸)的16:9宽屏幕彩色电视机除具备上述高的清晰度和模糊逻辑图像控制外,还有立体声和4种画面可变模式。其4种模式为: [Page]

(1)标准模式��此时荧光屏显示4:3的画面。

(2)恰好模式��扩展4:3的电视画面以使荧光屏的图像逼真自然,适于观看体育节目和音乐会实况,增加临场感。

(3)变焦模式��垂直和水平均匀扩大4:3的画面,适合欣赏16:9的电影录像带和广播。

(4)横向模式��水平扩展4:3的画面。

由我国航天工业总公司二院和北京牡丹电子集团公司协作研制的大屏幕模糊控制彩电样机于1995年8月已通过技术鉴定,并且经合作双方继续努力,到现在已具备大批量生产条件。因此,在不久的将来,国产模糊控制的大屏幕彩色电视机将推向社会,并且其性能和日本同类机相比会毫不逊色。