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Continuous Real-Time Image Processing by Variable Optical Processor
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AI
DOI：10.1109/JPHOT.2026.3669062.png)
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摘要
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衍射深度神经网络（(DNN)-N-2），一种通过自由空间光传播处理图像的光子神经网络（ONN），已被证明能够执行各种图像处理任务，但仍有部分依赖电信号。在此报告中，我们实现了完全全光且连续实时的二维可见光信息处理，直接使用来自实际物体的光，而无需将输入信息转换为任何电信号。首先，我们通过两项图像处理任务——分类（MNIST）和工业零件检测——验证了我们新型(DNN)-N-2光学信息处理器的能力。随后，通过两项进一步任务——玻璃珠分类和透明片上形状检测——研究了高速运行性能，其中可见光直接从样本引入并由处理器处理，无需转换为电信号。结果表明，我们实现的(DNN)-N-2处理器能够在样本出现在观测区域后实现纳秒量级的图像处理。
Keyword:
Optical imaging
Image processing
Phase modulation
Training
Optical diffraction
High-speed optical techniques
Real-time systems
Laser beams
Optical sensors
Optical scattering
All-optical neural network
computational imaging
deep learning
diffractive neural networks
image processing
optical computing
