Asymmetrical neural network for real-time and high-quality computer-generated holography

计算机科学 人工神经网络 全息术 网络体系结构 编码器 人工智能 推论 编码(内存) 模式识别(心理学) 光学 物理 操作系统 计算机安全
作者
Guangwei Yu,Jun Wang,Huan Yang,Zicheng Guo,Yang Wu
出处
期刊:Optics Letters [The Optical Society]
卷期号:48 (20): 5351-5351 被引量:2
标识
DOI:10.1364/ol.497518
摘要

Computer-generated holography based on neural network holds great promise as a real-time hologram generation method. However, existing neural network-based approaches prioritize lightweight networks to achieve real-time display, which limits their capacity for network fitting. Here, we propose an asymmetrical neural network with a non-end-to-end structure that enhances fitting capacity and delivers superior real-time display quality. The non-end-to-end structure decomposes the overall task into two sub-tasks: phase prediction and hologram encoding. The asymmetrical design tailors each sub-network to its specific sub-task using distinct basic net-layers rather than relying on similar net-layers. This method allows for a sub-network with strong feature extraction and inference capabilities to match the phase predictor, while another sub-network with efficient coding capability matches the hologram encoder. By matching network functions to tasks, our method enhances the overall network’s fitting capacity while maintaining a lightweight architecture. Both numerical reconstructions and optical experiments validate the reliability and effectiveness of our proposed method.
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