[发明专利]使用光学数据进行机器学习的方法和系统

权利要求书

1.一种使用光学数据进行机器学习的系统，包括：

光源；

与所述光源耦合的可调节空间光调制器；

与所述可调节空间光调制器耦合的介质；

与所述光源和所述可调节空间光调制器耦合的第一分束器，其中，所述第一分束器被配置为使用所述光源生成第一光学信号和第二光学信号；

与所述第一分束器和所述介质耦合的光学检测器，

其中，所述光学检测器被配置为获得包括所得光学信号以及所述第二光学信号的组合光学信号，并且

其中，通过使用所述可调节空间光调制器，以预定的空间光调制通过所述介质传输所述第一光学信号来产生所述所得光学信号；以及

与所述光学检测器和所述可调节空间光调制器耦合的控制器，

其中，基于关于电子模型的误差数据生成所述所得光学信号，

其中，所述误差数据对应于训练数据与由所述电子模型生成的预测数据之间的差值，

其中，响应于使用所述可调节空间光调制器将所述误差数据编码到所述第一光学信号中，所述所得光学信号包括多个光学干涉，并且

其中，所述控制器被配置为基于所述组合光学信号，通过使用多个合成梯度来训练所述电子模型。

2.根据权利要求1所述的系统，

其中，所述可调节空间光调制器是数字微镜器件，

其中，所述数字微镜器件被配置为从所述控制器接收控制信号，并且

其中，所述控制信号根据所述误差数据调整所述预定的空间调制。

3.根据权利要求1所述的系统，

其中，所述介质是漫射物理介质。

4.根据权利要求1所述的系统，

其中，所述电子模型是包括三个或更多隐藏层的深度神经网络，并且

其中，使用直接反馈对齐算法来训练所述电子模型。

5.根据权利要求1所述的系统，

其中，所述控制器是专用集成电路(ASIC)。

6.根据权利要求1所述的系统，

其中，所述光源是配置为生成连续波(CW)信号的激光设备，并且

其中，所述预定的空间光调制对应于输入光学信号的二维空间分布内的一位置处的振幅变化。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括：

与所述第一分束器和所述光学检测器耦合的相位调制系统，

其中，由所述相位调制系统对所述第二光学信号进行相移以产生参考光学信号，并且

其中，所述组合光学信号包括所述参考光学信号和所述所得光学信号。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括：

与所述光源和所述光学检测器耦合的干涉仪，

其中，所述干涉仪包括第一干涉仪臂，该第一干涉仪臂被配置为使用所述可调节空间光调制器将所述第一光学信号传输至所述介质，

其中，所述干涉仪还包括第二干涉仪臂，该第二干涉仪臂被配置为将所述第二光学信号传输至第二分束器，并且

其中，所述所得光学信号与所述第二光学信号在所述第二分束器中进行组合以产生所述组合光学信号。

9.根据权利要求1所述的系统，

其中，所述光学检测器是包括多个互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的照相设备，并且

其中，所述光学检测器被配置为使用所述组合光学信号来生成光学图像。