忆阻器交叉阵列及在图像处理中的应用  

Memristive crossbar array with applications in image processing

作　　者：胡小方[1] 段书凯[1] 王丽丹[1] 廖晓峰[1] 

机构地区：[1]西南大学电子信息工程学院,重庆400715

出　　处：《中国科学：信息科学》2011年第4期500-512,共13页Scientia Sinica(Informationis)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:60972155);重庆市自然科学基金(批准号:CSTC2009BB2305);中央高校基本科研业务费专项(批准号:XDJK2010C023);中国博士后科学基金(批准号:CPSF200902291;CPSF20100470116);西南大学博士科研资助项目(批准号:SWUB2007008;SWUB2008074);重庆市高等教育教学改革研究重点项目(批准号:09-2-011);西南大学教育教学改革研究项目(批准号:2009JY053;2010JY070)资助

摘　　要：忆阻器是一种有记忆功能的非线性电阻,其阻值的变化依赖于流过它的电荷数量或磁通量.忆阻器作为第4个基本的电路元件,在众多领域中有巨大的应用潜力,有望推动整个电路理论的变革.文中利用数值仿真和电路建模,分析了忆阻器的理论基础和特性,提出了一种用于图像存储的忆阻器交叉阵列,可以实现黑白、灰度和彩色图像的存储和输出,一系列的计算机仿真结果验证了该方案的有效性.由于忆阻器交叉阵列的并行信息处理优势,该方案有望用于高速的图像处理.A memristor is a kind of nonlinear resistor with memory capacity.Its resistance changes with the amount of charge or flux passing through it.As the fourth fundamental circuit element,it has huge potential applications in many fields,and has been expected to drive a revolution in circuit theory.Through numerical simulations and circuitry modeling,the basic theory and properties of memristors are analyzed,and a memristorbased crossbar array is then proposed.The array can realize storage and output for binary,grayscale and color images.A series of computer simulations demonstrates the effectiveness of the proposed scheme.Owing to the advantage of the memristive crossbar array in parallel information processing,the proposed method is expected to be used in high-speed image processing.

关 键 词：忆阻器 交叉阵列 建模仿真 图像存储 图像输出 

分 类 号：TM13[电气工程—电工理论与新技术]