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申请/专利权人：济南超级计算技术研究院;山东省计算中心(国家超级计算济南中心)

摘要：本发明属于信息处理技术领域，提供了基于全模拟光子神经网络的情绪识别装置及方法，通过创建与训练图像数据集中不同离散情绪值对应的训练透明矩阵，通过训练透明矩阵中的单元值的卷积记录每一类情绪的每个点；在3D全息存储器矩阵上生成不同的分离全息点，所述全息点对应各种离散情绪值；随着训练透明矩阵的光学改变，以参考光束和对象光束的不同角度记录3D全息存储器矩阵的不同全息点处的各种情绪；接收待识别的图像，通过记录在3D全息存储器矩阵中的全息点的值识别得到情绪种类，减少了离散数字和光学操作。

主权项：1.一种基于全模拟光子神经网络的情绪识别装置，其特征在于，包括第一子系统、第二子系统、第三子系统和电子数字控制器；三个子系统共用同一个激光器，所述第二子系统包括3D全息存储器；所述电子数字控制器被配置为：将激光器发射的光束和训练图像数据集作为输入，控制第一子系统创建与训练图像数据集中不同离散情绪值对应的训练透明矩阵；将激光器发射的光束和第一子系统的输出作为第二子系统的输入，控制第二子系统在3D全息存储器矩阵上生成不同的分离全息点，所述全息点对应各种离散情绪值；随着训练透明矩阵的光学改变，以参考光束和对象光束的不同角度记录3D全息存储器矩阵的不同全息点处的各种情绪；所述第三子系统用于接收待识别的图像，通过记录在3D全息存储器矩阵中的全息点的值对应的情绪检测结果转化为信号输出；其中，训练透明矩阵的数量对应于所记录情绪的数量，每个矩阵写入一种情绪；全息点的数量对应于所记录情绪的数量，全息点对应于各种离散情绪值；所述第一子系统还包括快门、空间光调制器、第一光束扩展器、第一光学块和第一偏转器；所述空间光调制器第一端通过第一光束扩展器连接至快门，第二端连接第一光学块，所述第一光学块和第一偏转器的一端相连，第一偏转器的另一端连接至电子数字控制器；所述控制第一子系统创建与训练图像数据集中不同离散情绪值对应的训练透明矩阵中，具体包括：通过空间光调制器接收对象光束和训练图像集中的每一个图像，经过所述第一光学块，通过光学傅里叶卷积运算对激光器发出的对象光束进行变换，引导至所述第一偏转器，从所述第一偏转器到达训练透明矩阵的下一点；激光器发出的参考光束经过扩展之后被引导至训练透明矩阵，在该训练透明矩阵中，傅里叶图像以全息图的形式固定；所述第二子系统还包括第二光束扩展器、第二光学块和第二偏转器和第三偏转器；所述第二光束扩展器一端连接至激光器，另一端引导至训练透明矩阵，训练透明矩阵输出后引导至第二光学块，第二光学块通过第二偏转器偏转到3D全息存储器矩阵；第三偏转器一端引导至3D全息存储器矩阵，另一端连接至激光器上，同时第三偏转器连接至电子数字控制器；所述以参考光束和对象光束的不同角度记录3D全息存储器矩阵的不同全息点处的各种情绪，包括：将激光器发出的对象光束引导至所记录的训练透明矩阵，经过所述第二光学块，在所述第二光学块中发生在训练透明矩阵中调制的图像集的傅里叶卷积，将对象光束聚焦成携带关于在训练透明矩阵中所记录的许多傅里叶图像的信息的一个光束，然后将光束通过第二偏转器偏转到3D全息存储器矩阵中对应的点，每个矩阵对应单一类别的图像；将激光器发出的参考光束通过所述第三偏转器引导至对象光束的两次傅里叶变换的结果所指向的相同点，针对记录在另一训练透明矩阵上的另一情绪图像重复和对象光束相同的操作，直至将所有的训练透明矩阵存储至3D全息存储器矩阵中；所述第三子系统还包括检测器矩阵、模数转换器和电子模拟计算器，所述检测器矩阵输入端连接至3D全息存储器矩阵，输出端连接至模数转换器和电子模拟计算器，在第三子系统执行情绪识别时，将检测器矩阵中的每种情绪都由不同强度的一组点表示，这些点全部通过模数转换器并且在电子模拟计算器计算的控制下显示。

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