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作者：Olufemi Akindele Olumodeji, IEEE學生會員 Alessandro Paolo Bramanti，Massimo Gottardi, IEEE會員 摘要—本文介紹一個依靠憶阻器執行像素級自適應背景提取算法的成像傳感器架構。內置光頻轉換器(L2F)的像素是圖像處理的核心組件，其輸出的與光強成正比的數字脈沖被施加到憶阻器后，憶阻器電阻將會發生相應變化。另外兩個憶阻器用于保存動態邊界，邊界外的光生信號行為被認為是異常，即意外快速變化。與全CMOS成像傳感器相比，基于憶阻器的解決方案可取得更小的像素間距和非易失性存儲功能，讓設計人員能夠使用可編程時間常數建立圖像背景模型。 關鍵詞：憶阻器，視覺傳感器，光阻轉換，背景提取，運動偵測，視頻監視 1.前言 過去的幾十年，業界圍繞CMOS架構視覺傳感器理論進行了大量廣泛的研究和探討，旨在于在成像早期階段處理圖像，從場景中提取最重要的特征，如果換作其它方式達到同樣目的，例如，使用普通計算技術，則需要為此花費昂貴的成本[1],[2],[3],[4],[5],[6]。在這個方面，運動偵測是最重要的圖像特征之一，是多個復雜視覺任務的基礎。本文重點介紹時間對比概念，這個概念在很多應用中特別重要，包括交通監控、人體運動拍照和視頻監視[2], [4], [5], [7]。這些應用要求圖像偵測精確并可靠，形狀偵測準確，變化反應及時。此外，運動檢測還必須靈活地適應不同的工作場景和光強條件。背景提取是目前最被認可的運動偵測方法。背景提取就是生成一個背景估算值，然后逐幀更新。分析運動類型，并將其與場景中特定對象關聯，以便進行更高級別的處理，在這個過程中，光強變化無疑是幫助我們發現運動的第一個線索。因為可能會在某一時間點意外偵測到所有像素的變化，其中包括光線、陰影、噪聲引起的變化，相對于過去，像素變化過快時，應該考慮的潛在變化。因此，應該在像素級實現一種低通存儲器，跟蹤像素對比變化，并在像素行為變化時發出報警。 本文介紹如何利用憶阻器實現上述算法。在上個世紀70年代，蔡少棠教授從理論上預言存在一種叫做憶阻器的無源器件，2008年惠普實驗室演示了這種無源器件的物理模型，顧名義，憶阻器是一種可變電阻器，其導通狀態能夠記憶以前流經憶阻器的電流歷史。 本文主要內容如下：下一章介紹與輸入偏壓有關的憶阻器行為，特別是基于脈沖的編程，這是本文的研究基礎。第三章介紹像素工作原理，第四章重點介紹像素實現。第五章介紹仿真結果，第六章是結論。 下載全文： 
具有實時跟蹤功能的憶阻視覺傳感器架構.pdf
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