论文部分内容阅读
运动目标检测技术作为高级视频分析和处理技术的基础,一直以来被广泛研究。随着物联网技术普及,与图像传感器结合的运动目标检测电路,能够分担计算机的数据处理压力,具有巨大的应用价值和发展前景。忆阻作为一种具有纳米尺寸的无源器件,具有非易失性、良好的CMOS兼容性、快速开关性、高集成度等优点,有望在集成电路技术中得到广泛应用。 本文将忆阻这种新型电路元件与传统的晶体管相结合,提出一种运动目标检测电路。运动目标检测电路共分为运动目标轮廓检测电路和运动方向检测电路两部分。首先,针对运动目标轮廓检测电路中的按位异或功能,本文提出一种基于1T1M交叉阵列的比较器电路。该比较器将MAGIC逻辑门与1T1M存储阵列结合起来,将逻辑运算与存储电路融合在一起,实现了多位并行计算。其次,针对运动方向检测电路中的不同帧图片的差异比较功能,本文提出一种基于1T2M阵列的内容可寻址存储器电路。该电路利用了忆阻的伏安特性和MOS管的电容特性,利用忆阻的阻值存储数据,通过MOS管充放电过程实现数据的查找和匹配。最后,利用运算放大器构建了电流电压转换电路、加权求和电路、阈值比较电路,与前面所提出的比较器和内容可寻址存储器共同组建运动目标检测电路。该电路能够计算出视频中运动物体的轮廓,并粗略判断物体的运动方向。 本文的研究成果主要包括一种基于1T1M交叉阵列的比较器电路、一种基于1T2M阵列的内容可寻址存储器电路以及在比较器和内容可寻址存储器基础上构建的一种基于忆阻的运动目标检测电路。该研究成果有利于提高视频监控系统硬件电路的图像处理能力,分担计算机的数据处理压力,为实现更高阶图像处理任务打下基础。