矩陣乘法的光學實現研究.pdf

1、現代科學領域中，許多科學計算問題往往都能夠轉化為矩陣運算。矩陣乘法是矩陣操作中的一種基本運算，在線性方程組求解、工程技術控制、圖像圖形處理中應用廣泛。光學信息處理技術具有并行性、超高速、大容量、空間互聯性等優(yōu)勢，能夠實現對海量數據的快速處理。光學矩陣乘法運用光學信息處理技術實現矩陣相乘，充分體現光學信息處理技術的并行性及超高速的特點，有效提高計算效率。為此，本論文提出一種矩陣—矩陣相乘的光學實現方法。具體如下：
　　1、分析矩陣相

2、乘理論并結合光學4f系統(tǒng)原理，提出基于卷積運算的矩陣相乘方法。
　　2、建立矩陣相乘與光學濾波器關系的數學模型。提出光學矩陣相乘濾波器的編碼方法以及相應的解碼方法。根據實際光學4f系統(tǒng)中圖像加載設備和圖像采集設備對空、頻域濾波器的特殊要求，對空域濾波器進行正負分開存儲，對頻域濾波器進行歸一化和量化處理，設計得到非負的光學矩陣相乘濾波器。另外，針對4f系統(tǒng)中圖像空間頻率特性、空間濾波范圍受限以及系統(tǒng)噪聲的影響，給出了不同加工方式下輸

3、入圖像、光學濾波器圖像的物理尺寸。
　　3、采用光學4f系統(tǒng)實現矩陣相乘。輸入矩陣圖像和濾波器圖像通過振幅型SLM分別加載放置在系統(tǒng)的輸入面和頻譜面，在輸出面放置CCD采集光學矩陣卷積的結果，最后根據空域光學矩陣濾波器編碼方法進行相應的解碼，得到光學矩陣相乘結果。
　　4、在對 CCD采集到的光學實驗結果圖像解碼前需要進行閾值分割以及量化來保證實驗結果的精度，后續(xù)還需去歸一化、正負分量相減等后處理操作。
　　本論文利用