[發(fā)明專利]一種存內(nèi)圖像檢索方法及檢索系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113094531B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李祎;張至正;楊嶺;繆向水
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F16/53
• 分類號: G06F16/53;G06F16/58;G11C16/14
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 尹麗媛;李智

本發(fā)明屬于信息計算領(lǐng)域，具體涉及一種存內(nèi)圖像檢索方法及檢索系統(tǒng)，包括：提取待檢索圖像的特征得到特征編碼，并以電壓形式輸入至非易失存儲器陣列中的各存儲單元，陣列預(yù)存儲有圖像數(shù)據(jù)庫中所有圖像的特征編碼，每個存儲單元存儲一張圖像的特征編碼，該特征編碼的提取方式同待檢索圖像的特征編碼提取方式；根據(jù)每個存儲單元所輸出的其內(nèi)各存儲器累加電流值確定待檢索圖像特征編碼與每個存儲單元所存儲的特征編碼的相似度大小；確定相似度最大所對應(yīng)的圖像，完成圖像檢索。本發(fā)明引入非易失存儲器陣列，可同時實現(xiàn)圖像特征存儲與檢索，減少信息存儲與傳輸?shù)倪^程；且只需一次施加電壓就可以實現(xiàn)與存儲器內(nèi)所有的圖像特征比較，具有極高的并行度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信息計算領(lǐng)域，更具體地，涉及一種存內(nèi)圖像檢索方法及檢索系統(tǒng)。

背景技術(shù)

圖像檢索的目的是在圖像數(shù)據(jù)庫中查找與給定圖像相似的內(nèi)容。圖像檢索主要分為基于文本的圖像檢索和基于內(nèi)容的圖像檢索，其中基于文本的檢索方式已經(jīng)不能適應(yīng)當今社會呈爆炸式增長的圖像數(shù)據(jù)量，目前主要采用基于內(nèi)容的圖像檢索方式。基于內(nèi)容的圖像檢索主要通過提取圖像特征的方式進行檢索，對圖像數(shù)據(jù)庫中的所有圖像用相同的方式進行特征提取然后建立索引，待檢索的圖像采用相同的特征提取方法，之后度量圖像特征之間的距離，將距離較小的圖像輸出作為檢索結(jié)果。

傳統(tǒng)的計算機進行圖像檢索時，圖像數(shù)據(jù)需要在存儲器與處理器之間由總線進行傳輸，當圖像數(shù)據(jù)量較大時，數(shù)據(jù)的頻繁搬運會造成極大的能量效率并且降低圖像檢索的效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和改進需求，本發(fā)明提供了一種存內(nèi)圖像檢索方法及檢索系統(tǒng)，其目的在于改進傳統(tǒng)架構(gòu)在執(zhí)行大規(guī)模圖像檢索時所存在的效率低、能耗高的缺點。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種存內(nèi)圖像檢索方法，包括：

提取待檢索圖像的特征得到特征編碼，并以電壓的形式輸入至非易失存儲器陣列中的各存儲單元，所述非易失存儲器陣列預(yù)存儲有圖像數(shù)據(jù)庫中所有圖像的特征編碼，每個存儲單元存儲一張圖像的特征編碼，該特征編碼的提取方式同所述待檢索圖像的特征編碼提取方式；

根據(jù)每個存儲單元所輸出的其內(nèi)各存儲器累加電流值，確定待檢索圖像的特征編碼與每個存儲單元所存儲的特征編碼的相似度大小；

確定相似度最大所對應(yīng)的圖像，完成存內(nèi)圖像檢索。

進一步，所述電壓為由0和V_read組合構(gòu)成的方波形式，所述V_read的幅值大小不會改變存儲器的阻態(tài)，進而不改變各存儲單元所存儲的特征編碼信息，其中，V_read表示讀電壓。

進一步，將所述非易失存儲器陣列的每一行作為一個存儲單元；存儲單元中每兩個非易失存儲器通過高低阻態(tài)的組合來存儲特征編碼的一位。

進一步，每個存儲單元還配置有一個晶體管，用于接收控制指令以控制該存儲單元對特征編碼的擦除和寫入操作。

進一步，在確定待檢索圖像的特征編碼與每個存儲單元所存儲的特征編碼的相似度大小之前，還包括：將各所述電流值轉(zhuǎn)化為電壓值，并進一步經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，根據(jù)數(shù)字量的大小來確定待檢索圖像的特征編碼與每個存儲單元所存儲的特征編碼的相似度大小。

本發(fā)明還提供一種存內(nèi)圖像檢索系統(tǒng)，包括：

特征提取模塊，用于提取輸入的待檢索圖像的特征，得到特征編碼；

存內(nèi)檢索模塊，其包括非易失存儲器陣列，用于將所述特征提取模塊輸入的特征編碼以電壓的形式輸入至非易失存儲器陣列中的各存儲單元，所述非易失存儲器陣列預(yù)存儲有圖像數(shù)據(jù)庫中所有圖像的特征編碼，每個存儲單元存儲一張圖像的特征編碼，該特征編碼的提取方式同所述待檢索圖像的特征編碼提取方式；根據(jù)每個存儲單元所輸出的其內(nèi)各存儲器累加電流值，判斷待檢索圖像的特征編碼與每個存儲單元所存儲的特征編碼的相似度大小；