[发明专利]采用金字塔架构衍射层补光的衍射神经网络及实现方法

权利要求书

1.一种采用金字塔架构衍射层补光的衍射神经网络装置，其特征在于：将网络中的衍射层划分为两组，分别为补光区衍射层与衍射区衍射层；整个补光区还包括输入层，通过改变补光区衍射层的大小，令其呈现每层的宽度遵循等差数列排布的金字塔架构，使一部分输入光线能够绕过数个补光区衍射层；衍射区则在补光区与探测层之间，衍射区衍射层均为标准大小，令添加的光线加入网络。

2.根据权利要求1所述一种采用金字塔架构衍射层补光的衍射神经网络装置，其特征在于：所述的金字塔架构，其中补光区衍射层层间距离相同，每层的宽度遵循等差数列排布，拥有同样大小的补光区宽度w。

3.根据权利要求1所述一种采用金字塔架构衍射层补光的衍射神经网络装置，其特征在于：所述的神经网络进一步包括，在呈现金字塔架构的每个补光区衍射层的周围，增加补光强度控制区，选取幅度调制材料控制补充光线的强度；补光强度控制区的幅度调制系数为不参与网络训练的固定常数。

4.根据权利要求3所述一种采用金字塔架构衍射层补光的衍射神经网络装置，其特征在于：所述的金字塔架构，其中补光区衍射层层间距离相同，每层的宽度遵循等差数列排布，拥有同样大小的补光区宽度w。

5.根据权利要求1所述一种采用金字塔架构衍射层补光的衍射神经网络装置，其特征在于：所述的神经网络，若仅以提升亮度为目标，所述的金字塔架构替换为阶梯架构，即只要满足前一层补光区衍射层的宽度小于等于后一层补光区衍射层的宽度，令补光区衍射层呈现阶梯架构，能够实现衍射层间的绕射即可。

6.一种采用金字塔架构衍射层补光的衍射神经网络装置的实现方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一：依据任务目标设计光学衍射神经网络，选定衍射层材料，光源，探测器；

步骤二：根据所选材料与探测器，计算最多可搭建的衍射神经网络层数N_b，并进行仿真确认；同时仿真测试网络层数大于N_b的神经网络方案，确认其网络性能与层数的关系；

步骤三：在步骤二中经过仿真的结果中，选取层数提高能够提高网络性能的神经网络方案，将其衍射层划分为补光区衍射层与衍射区衍射层，改变补光区衍射层的大小，令其呈现每层的宽度遵循等差数列排布的金字塔架构。

7.根据权利要求6所述的一种采用金字塔架构衍射层补光的衍射神经网络装置的实现方法，其特征在于：在所述的步骤三之后，还进一步包括步骤：在金字塔架构补光区衍射层的周围，增加补光强度控制区，选取幅度调制材料控制补充光线的强度；补光区宽度w与补光强度控制区的幅度调制系数依照任务目标与网络特点进行适当选择。