利用全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生成多深度三維全息
空間光調(diào)制器是一種在主動控制下利用自身屬性對輸入光的振幅、相位等參量做調(diào)制輸出的光學(xué)器件，通過對光波波前、光波波束進(jìn)行量化及指向性的控制，在最終接受面獲得預(yù)期的光場分布。將空間光調(diào)制器應(yīng)用在光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)過幾十年的發(fā)展，并且隨著空間光調(diào)制器調(diào)制精度的提升以及計算算法的不斷優(yōu)化，光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的巨大潛力也不斷地被挖掘，在機(jī)器視覺、醫(yī)學(xué)影像處理、光學(xué)傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域都有著潛在的應(yīng)用前景。 MNC*Gl j=
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本文介紹了一種利用全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（FCN）生成多深度相位全息的方法。該方法主要涉及一個前向-后向衍射框架來計算多深度衍射場，以及一個逐層替換方法（L2RM）來處理遮擋關(guān)系。由前者計算的衍射場被輸入到精心設(shè)計的FCN中，它利用其強大的非線性擬合能力來生成3D場景的多深度全息圖。后者可以通過補充被遮擋物體的信息，使場景重建中不同層的邊界進(jìn)行平滑處理，從而提高全息圖的重建質(zhì)量。實驗中通過將計算全息圖（computer-generated hologram，CGH）加載到核心組件空間光調(diào)制器（spatial light modulator，SLM）上，實現(xiàn)刷新和動態(tài)3D顯示。 %ZNI:Uh
部分實驗過程及實驗結(jié)果 6I1,:nLL<
實驗中使用波長為638（±8）nm、功率為30mW的非偏振半導(dǎo)體激光器，如圖1所示，光纖的輸出端放置在焦距為100mm的準(zhǔn)直透鏡焦點處來獲得平面波，使用中性密度濾波器作為衰減器和偏振器來獲得線偏光。旋轉(zhuǎn)半波片（HWP）使得光的偏振方向與LCOS配向角方向一致，接著插入一個矩形孔徑，得到矩形輪廓。利用空間光調(diào)制器（中科微星 FSLM-4K70-P02）對入射光進(jìn)行相位調(diào)制和反射，再使用焦距為100mm的傅里葉透鏡進(jìn)一步放大重建場景。采用空間濾波器，使所需的衍射階通過，其他衍射階濾波。重建后的放大3D場景使用相機(jī)拍攝。 [attachment=129065] 圖1 實驗裝置（相位型空間光調(diào)制器，型號：FSLM-4K70-P02） /<HRwG\w
實驗中所采用空間光調(diào)制器的參數(shù)規(guī)格如下：[attachment=129066] vV[eWd.o6M
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