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龙图腾网获悉上海理工大学申请的专利一种双目标空间位置和图像识别的超表面器件及实现方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118484891B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410663158.0，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种双目标空间位置和图像识别的超表面器件及实现方法是由臧小飞;朱亦鸣;郭子晴;王冠南设计研发完成，并于2024-05-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种双目标空间位置和图像识别的超表面器件及实现方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种双目标空间位置和图像识别的超表面器件及实现方法，超表面器件包括金属数字成像板、超表面层、检测平面；超表面层包括介质衬底、放置在介质衬底上的纳米柱结构阵列；该器件所对应识别目标的衍射神经网络由多层结构组成，其中每个衍射层的相位分布经过精确设计对入射光波进行调制。应用梯度下降算法和反向传播算法，对衍射层参数进行优化，从而实现了对不同目标的空间定位与图像识别的功能。利用几何位相原理，根据优化后的衍射层相位参数来生成超表面结构阵列，实现相应的功能。解决了目前超表面器件只能实现单一目标的识别分类的问题，同时对双目标空间位置和图像识别进行识别分类，大幅提升了处理多目标检测任务的效率。

本发明授权一种双目标空间位置和图像识别的超表面器件及实现方法在权利要求书中公布了：1.一种双目标空间位置和图像识别的超表面器件，其特征在于，包括依次设置的金属数字成像板、超表面层、检测平面；金属数字成像板包括二氧化硅衬底、置于透明的二氧化硅衬底上的金膜，形状为被识别的图案形状；超表面层具有周期性结构，包括介质衬底、放置在介质衬底上的纳米柱结构阵列；介质衬底为硅材料；纳米柱结构阵列能够提供对应的相位分布以实现光的衍射，纳米柱结构阵列的相位分布来源于与之应用相匹配的衍射神经网络的模型训练结果； 衍射神经网络结构包括输入层、衍射层、输出层：输入层，将待识别图案被编码到衍射神经网络的输入场的幅度中，以此将图像信息转换为光信号，进而输入到下一级的衍射层中进行处理；衍射层，衍射层由精细调控的相位分布构成，相当于深度学习神经网络中的权重矩阵，通过对入射光波的相位进行精确控制来调制光波的传播；输出层，用以检测衍射层输出的光波，并执行图像识别与空间定位任务；该输出层为预先设置的检测平面，衍射网络被训练成将输入目标映射到对应的检测区域中；在检测平面上划分为若干检测区域，若干子检测区域数量对应于待识别物体的数量与位置分类数量； 从衍射神经网络结构中提取优化后的衍射层相位分布文本文件，应用几何相位原理构建超表面纳米柱阵列； 超表面器件实现对特定频率入射光经过金属数字成像板后发生衍射，最终在检测平面的预设相应位置形成衍射光斑，实现双目标空间位置和图像识别功能；首先输入入射光，经过置于二氧化硅衬底上的金属数字成像板，成像板的金属部分不透光，图案镂空部分透光，透过的光再经由放置于介质衬底上的纳米柱结构阵列发生衍射，最终在距离超表面一定距离的检测平面上形成衍射光斑，得到目标识别结果； 输入层使用金属成像板进行待识别的物体图像的信息编码，将图像信息编码至光束振幅通道，双目标手写数字的探测平面划分为4个离散区域分别表示左侧手写数字2和6和右侧的手写数字2和6，左侧的两个子检测区域对应于左侧输入图像，左侧上方的子检测区域对应于输入的左侧手写数字的2，左侧下当的子检测区域对应于输入的左侧手写数字的6，右侧的两个子检测区域对应于右侧输入图；选取四个待识别的双数字组合图案，当输入数字为22时候，在超表面后方的探测区域中预设的四个方框中上方的两个位置有明亮的衍射光斑；当输入的数字变为26时，在主对角上存在两个明亮的衍射光斑；当输入的数字变为62时，在副对角上存在两个明亮的衍射光斑；而当输入的数字变为66时，在超表面后方的探测区域中预设的四个方框中下方的两个位置有明亮的衍射光斑，左侧的两个探测区域对应于左侧的输入图片的识别结果，右侧的两个探测区域对应于右侧的输入图片的识别结果。

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