半导体技术的发展已遵循摩尔定律长达半个世纪。然而这种增长趋势在2014年已经遇到了瓶颈,人类需要一种比晶体管更好的物质来存储信息。另一方面,图像处理的发展非常迅猛,它已经深入到人类活动的方方面面。忆阻器作为一种新型的纳米存储器件,具有比传统存储器更小的尺寸和更加优良的特性,本文将忆阻器和图像处理相结合,研究了用忆阻器进行图像的存储与压缩的具体方法。本文首先介绍了忆阻器的基本原理及特性:包括忆阻器的导电机理,忆阻器的基本模型。在MATLAB中对忆阻器模型进行仿真,得到忆阻器的特性曲线及主要特性。然后根据忆阻器的基本模型,提出了两种基于忆阻器阵列的存储结构,一种能存储二值信息,一种能存储多值信息。在MATLAB中对忆阻器阵列进行仿真,实现了忆阻器阵列的读写操作。在此基础上,研究了基于忆阻器阵列的图像存储方法,通过查表和非线性拟合两种方法,得到灰度值和流经忆阻器电流值之间的对应关系,利用这种对应关系使忆阻器存储图像。在MATLAB中对两种方法进行仿真,验证了忆阻器阵列存储图像的可行性。接着研究了忆阻器压缩图像的方法,在MATLAB中仿真实现忆阻器压缩图像的整个过程,并将忆阻器和传统存储器进行图像压缩做了对比。最后对忆阻器压缩图像的算法进行改进,使得用忆阻器压缩图像的实用性更强。采用忆阻器存储和压缩图像,比传统存储器需要的空间更小,图像的压缩率更高。本文的研究成果将为忆阻器进行图像处理提供理论基础和实验依据,可望用于未来的忆阻器和图像处理领域。