光神經(jīng)元器件

光神經(jīng)元器件是由對輸入光信號進行綜合運算的光敏器件和對輸入光信號進行非線性處理的電子電路所構成。如果要把被變換的信號傳送到其它神經(jīng)元，還需要采用發(fā)光器件和光調制器。

光神經(jīng)芯片

人工網(wǎng)膜芯片

一般而言，生物的網(wǎng)膜是將輸入圖像信息進行壓縮，只將圖像的輪廓和運動的物體等重要信息傳送到大腦，起著一種柔性預處理程序的作用。二維圖像信息被并行輸入網(wǎng)膜，再作并行處理和并行輸出，生物網(wǎng)膜具有的這種信息壓縮能力和并行處理功能，可用于對圖像進行實時處理。

人工網(wǎng)膜芯片結構

光神經(jīng)芯片可以用來作為實時圖像處理和計算機的智能接口。圖2是基于類型B的人工網(wǎng)膜芯片的結構，它是由NxN個VSPD進行二維陣列排布組成的。輸入部分包括NxN個像素的光圖像信息和N個向量的控制電壓。經(jīng)處理后的信息以光電流形式輸出，它是控制電壓和光圖像信息的積和。這種芯片的工作原理是顯而易見的，即把控制電壓的圖形作為1和一1，并使其從第一行到第N行作為周期性漂移，便可在輸出部分獲得圖像的輪廓。圖片中也示出了利用具有64x64個器件的人工網(wǎng)膜芯片所得到的圖像輪廓實例，其處理時間為200邵。改變控制電壓的圖形，可以進行各種圖像處理。例如，如果所有的VSPD均具有相同的靈敏度，那么可以迅速地將二維圖像信號壓縮成一維信號。采用這種壓縮信號，可以實現(xiàn)圖像的實時識別。除此之外，少、工網(wǎng)膜芯片還具有圖像的瞬時記憶，二維傅里葉變換，從復雜的圖像中取出特定圖形等多種功能，在圖像識別中具有重要作用。

圖像聯(lián)想存貯器

圖3示出了圖像聯(lián)想存貯器芯片的基本結構，它是在人工網(wǎng)膜芯片積層SLM得到的。其基本工作原理是，首先將隨機圖形的控制電壓作為神經(jīng)元的初期向量輸入，此輸入向量和強度被調制的圖像行列的積和作為光電流輸出。此光電流經(jīng)非線性處理后反饋到控制端，則神經(jīng)元的狀態(tài)向量將收斂為某一穩(wěn)定狀態(tài)。因此從這種穩(wěn)定狀態(tài)便可以識別輸入圖像。

圖3