[发明专利]光学处理系统

权利要求书

1.一种光学处理系统，包括至少一个空间光调制器SLM，其被配置为同时显示第一输入数据模式(a)和至少一个数据聚焦模式，所述至少一个数据聚焦模式是第二输入数据模式(b)的傅立叶域表示(B)，所述光学处理系统还包括检测器，用于检测已经被所述输入数据模式和聚焦数据模式连续光学处理的光，从而产生第一和第二输入数据模式的光学卷积，所述光学卷积用于使用在神经网络中。

2.根据权利要求1所述的光学处理系统，其中，所述检测器和所述至少一个SLM以不同的速度操作；所述检测器以比所述至少一个SLM慢的速度操作。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的光学处理系统，其中，所述系统具有在数个不同帧上集成的输出。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的光学处理系统，其中，所述神经网络是卷积神经网络，并且其中，所述光学卷积用于所述神经网络的卷积层。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的光学处理系统，其中，所述第一输入数据模式(a)包括多个(N个)分块输入数据模式，所述多个图块输入数据模式中的每个对应于所述第一输入数据模式的不同区段，并且其中，对于所述多个输入数据模式中的每个并行地产生多个卷积。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的光学处理系统，其中，所述第二输入数据模式包括多个(M个)分块核数据模式，所述多个图块核数据模式中的每个对应于所述第二输入数据模式(b)的不同区段，并且其中，对于由所述图块输入数据模式和图块核数据模式形成的每个对(N×M)并行地产生多个卷积。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的光学处理系统，还包括处理器，用于从所述第二输入数据模式数字地获得所述数据聚焦模式。

8.根据权利要求7所述的光学处理系统，其中，所述处理器还被配置为使用最小欧几里得距离(MED)来获得所述数据聚焦模式。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的光学处理系统，其中，所述第二输入数据模式(b)由以适当的填充分块的数个核构成，使得并行地实现一个输入对多个核的卷积；该输入数据模式被转换为对应的数据聚焦模式(B)，以用于显示在滤波器SLM上。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的光学处理系统，其中，所述数据聚焦模式(B)仅包含高至有限最大频率的空间频率分量，从而限制与所述第二输入数据模式(b)相对应的核的有效宽度。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的光学处理系统，其中，所述第二输入数据模式(b)是具有正分量和负分量的双极性核，并且其中，所述光学卷积是第一数据输入和核的正表示的第一卷积与所述第一数据输入和施加了偏差的核的第二卷积之间的差。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的光学处理系统，其中，所述SLM是二进制SLM。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的光学处理系统，还包括用于控制放大并且用于光学池化所述神经网络的透镜。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的光学处理系统，其中，所述系统包括以不同速度操作的输入、滤波器和相机；所述相机比所述输入和所述滤波器二者都慢，并且用于集成多个帧，从而合成比现有CNN框架所使用的更高级别的卷积运算。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的光学处理系统，其中，所述系统包括至少一个输入SLM和至少一个滤波器SLM；所述输入SLM和所述滤波器SLM以相同速度操作；并且其中，所述相机的速度比两个所述SLM都慢。