基于忆阻器的图像处理技术研究
发布时间：2020-12-16 19:04
随着计算机技术的迅猛发展,数字图像处理在许多领域得到了广泛的应用。图像处理技术已经被广泛应用于工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理学、化学、生物学、医学、军事学甚至社会科学等多个学科,已成为与国计民生紧密相连的一门应用科学。然而,由于数字图像处理是一类访存密集型应用,其算法具有数据量大、计算复杂度高的特点,如何提高图像处理效率成为一个长期困扰图像界的棘手问题。尤其是在信息时代,网络的普及和大数据时代的来临,使得需要对海量的图像数据进行高效和实时的处理,迫切需要我们研究高效实时的图像处理技术。忆阻器是近年来发现的一种新型使能器件,具有非易失、密度高等优异的存储特性,基于忆阻器的纳米存储技术已成为新的研究热点。研究还发现,作为一种存储结构,忆阻器的纳米杆交叉结构上可以直接进行逻辑运算。这说明忆阻器具备融合计算和存储的能力,这一特性使得忆阻器技术有望解决图像处理所面临的问题,值得深入研究。本文以图像处理为所面向的领域,针对忆阻器在图像处理方面的研究现状和面临的问题,利用忆阻器兼具运算与存储功能这一特点,研究基于忆阻器的图像处理技术。首先在分析图像处理算法的基础上提出了基于忆阻器的图像处...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 图像处理研究的重要性
1.1.2 传统图像处理所面临的问题
1.1.3 新型存储技术的发展
1.2 相关工作
1.2.1 图像处理技术的发展现状
1.2.2 忆阻器的发展现状
1.2.3 忆阻器在图像处理方面的应用研究及面临的不足
1.3 研究内容
1.4 主要创新
1.5 论文结构
第二章 忆阻图像处理器结构设计
2.1 图像处理算法分析
2.1.1 图像处理的基本操作
2.1.2 图像基本操作的性能分析
2.2 基于忆阻器的图像处理运算与存储融合结构
2.2.1 运算与存储融合结构的基本思想
2.2.2 图像数据的存储设计
2.2.3 图像数据的读写设计
2.3 本章小结
第三章 图像基本处理逻辑设计
3.1 公共基本逻辑单元的分析和设计
3.1.1 译码器设计
3.1.2 计数器设计
3.1.3 移位器设计
3.1.4 加法器设计
3.1.5 求补、求绝对值运算单元
3.2 图像逻辑操作
3.2.1 图像的非操作
3.2.2 图像的与操作
3.2.3 图像的或操作
3.2.4 图像的异或操作
3.3 图像的阈值分割
3.3.1 特定阈值的图像分割
3.3.2 一般阈值的图像分割
3.4 图像的边缘检测
3.4.1 二值图像的边缘检测
3.4.2 灰度图像的边缘检测
3.5 图像的模板操作
3.5.1 图像平滑中的模板操作
3.5.2 图像锐化中的模板操作
3.5.3 边缘检测中的模板操作
3.5.4 图像滤波中的模板操作
3.6 本章小结
第四章 实验验证与分析
4.1 忆阻器特性验证与分析
4.1.1 忆阻器模型
4.1.2 模型参数对忆阻器特性的影响
4.2 基于忆阻器的公共基本逻辑单元的实现
4.2.1 译码器的实现
4.2.2 计数器的实现
4.2.3 移位器的实现
4.2.4 加法器的实现
4.2.5 求补求绝对值的实现
4.3 基于忆阻器的图像处理基本操作的实验验证
4.3.1 性能模型
4.3.2 图像的逻辑操作
4.3.3 图像的阈值分割
4.3.4 图像的边缘检测
4.3.5 图像的模板操作
4.4 本章小结
第五章 结束语
5.1 工作总结
5.2 研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于忆阻器的计算存储融合体系结构研究进展[J]. 方旭东,吴俊杰. 计算机工程与科学. 2020(11)
博士论文
[1]一类SBT纳米忆阻器的建模、分析及其混沌电路研究[D]. 张玉曼.山东科技大学 2019
硕士论文
[1]基于忆阻器的神经网络构建与应用研究[D]. 邓鹏.湖南科技大学 2018
[2]动态神经疾病测评装置的设计及分析[D]. 申振华.杭州电子科技大学 2018
[3]基于忆阻器的异或门设计与应用[D]. 刘海峰.合肥工业大学 2018
[4]基于忆阻超混沌系统的医学图像加密算法的设计与实现[D]. 程云龙.河南大学 2016
[5]忆阻交叉阵列在逻辑门和图像识别中的应用研究[D]. 陈凯.华中科技大学 2016
本文编号：2920632
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 图像处理研究的重要性
1.1.2 传统图像处理所面临的问题
1.1.3 新型存储技术的发展
1.2 相关工作
1.2.1 图像处理技术的发展现状
1.2.2 忆阻器的发展现状
1.2.3 忆阻器在图像处理方面的应用研究及面临的不足
1.3 研究内容
1.4 主要创新
1.5 论文结构
第二章 忆阻图像处理器结构设计
2.1 图像处理算法分析
2.1.1 图像处理的基本操作
2.1.2 图像基本操作的性能分析
2.2 基于忆阻器的图像处理运算与存储融合结构
2.2.1 运算与存储融合结构的基本思想
2.2.2 图像数据的存储设计
2.2.3 图像数据的读写设计
2.3 本章小结
第三章 图像基本处理逻辑设计
3.1 公共基本逻辑单元的分析和设计
3.1.1 译码器设计
3.1.2 计数器设计
3.1.3 移位器设计
3.1.4 加法器设计
3.1.5 求补、求绝对值运算单元
3.2 图像逻辑操作
3.2.1 图像的非操作
3.2.2 图像的与操作
3.2.3 图像的或操作
3.2.4 图像的异或操作
3.3 图像的阈值分割
3.3.1 特定阈值的图像分割
3.3.2 一般阈值的图像分割
3.4 图像的边缘检测
3.4.1 二值图像的边缘检测
3.4.2 灰度图像的边缘检测
3.5 图像的模板操作
3.5.1 图像平滑中的模板操作
3.5.2 图像锐化中的模板操作
3.5.3 边缘检测中的模板操作
3.5.4 图像滤波中的模板操作
3.6 本章小结
第四章 实验验证与分析
4.1 忆阻器特性验证与分析
4.1.1 忆阻器模型
4.1.2 模型参数对忆阻器特性的影响
4.2 基于忆阻器的公共基本逻辑单元的实现
4.2.1 译码器的实现
4.2.2 计数器的实现
4.2.3 移位器的实现
4.2.4 加法器的实现
4.2.5 求补求绝对值的实现
4.3 基于忆阻器的图像处理基本操作的实验验证
4.3.1 性能模型
4.3.2 图像的逻辑操作
4.3.3 图像的阈值分割
4.3.4 图像的边缘检测
4.3.5 图像的模板操作
4.4 本章小结
第五章 结束语
5.1 工作总结
5.2 研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于忆阻器的计算存储融合体系结构研究进展[J]. 方旭东,吴俊杰. 计算机工程与科学. 2020(11)
博士论文
[1]一类SBT纳米忆阻器的建模、分析及其混沌电路研究[D]. 张玉曼.山东科技大学 2019
硕士论文
[1]基于忆阻器的神经网络构建与应用研究[D]. 邓鹏.湖南科技大学 2018
[2]动态神经疾病测评装置的设计及分析[D]. 申振华.杭州电子科技大学 2018
[3]基于忆阻器的异或门设计与应用[D]. 刘海峰.合肥工业大学 2018
[4]基于忆阻超混沌系统的医学图像加密算法的设计与实现[D]. 程云龙.河南大学 2016
[5]忆阻交叉阵列在逻辑门和图像识别中的应用研究[D]. 陈凯.华中科技大学 2016
本文编号：2920632
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/2920632.html
