计算专题 | 空时域智能光计算助力超快机器视觉（Science Advances）
光子计算以其低损耗和超快光传播的优势，有望为高速视觉计算带来突破。光计算在高速线性乘法、数学方程式求解等方面有突出表现，但仍难以完全利用高速光场的时空优势，限制了机器视觉架构对于超快动态现象的实时分析。从技术上讲，空间光场和时序光场的固有维度不匹配，二者之间的计算和转换充满挑战；同时，通用的空时域光计算模型的空缺，这些难点都阻碍了超快空时域光计算。
图1. 空时域光计算模型总览。
图2. 纳秒超快计算。
图3. 高速目标追踪。
简要小结：该研究所提出的空时域光计算架构，将参数减少 35 倍的同时，将基准视频数据集的光计算处理速度提高 40 倍。首次实现了动态光场的全光非线性计算，帧时为 3.57 纳秒。所提出的架构为不受内存限制的超快高级机器视觉铺平了道路，有望为后摩尔时代高性能智能计算以及瞬态科学现象的实时分析和控制等带来新的契机，并应用于无人系统、自动驾驶、超快科学等领域。
- Tiankuang Zhou#, Wei Wu#, Jinzhi Zhang, Shaoliang Yu, and Lu Fang*, Ultrafast dynamic machine vision with spatiotemporal photonic computing.Sci. Adv. 9, eadg4391 (2023)
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