[发明专利]基于忆阻器阵列实现二值形态学操作的方法及电子装置

说明书

一种基于忆阻器阵列实现二值形态学操作的方法及电子装置。该基于忆阻器阵列实现二值形态学操作方法包括：获取待处理图像以及用于二值形态学操作的结构元；将待处理图像中的每个像素点的值映射至忆阻器阵列对应的忆阻器单元；使用结构元依次遍历待处理图像中选择的至少部分像素点，且在遍历待处理图像的过程中，对于每个被选择像素点，将每个被选择像素点与结构元中的阵列原点对齐，结构元在待处理图像中限定窗口区域，将结构元以及窗口区域通过忆阻器阵列进行乘和处理，根据乘和处理的计算结果以及二值形态学操作的类型得到对应的二值形态学结果。该方法利用忆阻器阵列的存算一体优势，高效、快速的实现图像形态学操作。

技术领域

本公开的实施例涉及一种基于忆阻器阵列实现二值形态学操作的方法及电子装置。

背景技术

数学形态学在航空航天，工业生产，医学影像等领域都有应用。二值形态学操作中的膨胀、腐蚀、开运算、闭运算、形态学梯度以及颗粒分析等等都是图像处理中的重要步骤。形态学中最基本的操作中的膨胀和腐蚀是对图像和结构元进行乘积操作后，求局部最大值或者局部最小值，其计算过程类似卷积操作。

发明内容

本公开至少一实施例提供一种基于忆阻器阵列实现二值形态学操作的方法，所述忆阻器阵列包括阵列排布的多个忆阻器单元，包括：

获取待处理图像以及用于所述二值形态学操作的结构元，其中，所述待处理图像以及所述结构元均为二值化图像，均包括阵列排布的多个像素点，每个像素点的值为彼此不同的第一值和第二值中之一，所述结构元包括阵列原点；将所述待处理图像中的每个像素点的值映射至所述忆阻器阵列对应的忆阻器单元；使用所述结构元依次遍历所述待处理图像中选择的至少部分像素点，且在遍历所述待处理图像的过程中，对于每个被选择像素点，将所述每个被选择像素点与所述结构元中的所述阵列原点对齐，所述结构元在所述待处理图像中限定窗口区域，将所述结构元以及所述窗口区域通过所述忆阻器阵列进行乘和处理，根据所述乘和处理的计算结果以及所述二值形态学操作的类型得到对应的二值形态学结果，其中，所述忆阻器阵列配置为可进行乘和运算。

例如，在本公开至少一实施例提供的方法中，所述结构元包括m行n列，m和n分别为正整数，将所述结构元以及所述窗口区域通过所述忆阻器阵列进行乘和处理，包括：针对所述结构元的m行中的每一行，将所述每一行中的n个像素点，按照在所述每一行中的n个位置，与所述窗口区域中与所述每一行对应的n个像素点一一对应相乘，得到所述每一行对应的n个乘积，由此针对所述结构元的m行共得到m*n个乘积，将所述m*n个乘积求和以得到所述乘和处理的计算结果。

例如，在本公开至少一实施例提供的方法中，所述第二值用于标识所述二值化图像中的填充部分，响应于所述二值形态学操作的类型为膨胀操作且所述乘和处理的计算结果大于等于所述第二值，所述对应的二值形态学结果为所述第二值，否则为所述第一值；响应于所述二值形态学操作的类型为腐蚀操作且所述乘和处理的计算结果等于所述结构元中像素点的值为所述第二值的像素点的个数，所述对应的二值形态学结果为所述第二值，否则为所述第一值。

例如，在本公开至少一实施例提供的方法中，所述忆阻器阵列包括M行N列，所述忆阻器阵列还包括M条字线、M条源线和N条位线，所述M条字线以及所述M条源线分别与所述M行对应，所述N条位线分别与所述N列对应，M和N为正整数；所述针对所述结构元的m行中的每一行，将所述每一行中的n个像素点，按照在所述每一行中的n个位置，与所述窗口区域中与所述每一行对应的n个像素点一一对应相乘，得到所述每一行对应的n个乘积，包括：将开启信号逐行施加至所述窗口区域中与所述每一行对应的被选择行的字线，其中，所述开启信号用于打开所述被选择行对应的多个忆阻器单元；基于所述结构元中所述每一行的像素点的值，将输入信号分别施加至所述窗口区域中的对应于所述每一行的n个像素点对应位置的忆阻器单元的位线，其中，所述输入信号包括对应于所述第一值的第一输入信号和对应于所述第二值的第二输入信号，所述第一输入信号和所述第二输入信号不同；获取所述被选择行中的源线上的输出电流信号，其中，所述输出电流信号对应于所述每一行对应的n个乘积。