The invention relates to a quantum image convolution method, which belongs to the field of quantum image processing technology. The method includes the following steps: S1: the pixels of the original image are used in the form of coordinate transformation and the periodic boundary conditions to change the horizontal or longitudinal coordinates of the pixels of the original image, and the information of the pixels in the neighborhood of the pixels is obtained. S2: the corresponding pixel points in the neighborhood and the corresponding position on the mould board are multiplied to obtain the correspondence. And then add all the weight products to the convolution of a pixel point; S3: repeat S1 S2 for every pixel point of the image, and obtain the convolution result of any template and image. The invention uses quantum adder and quantum multiplier to calculate the convolution of an arbitrary template and one image on a quantum computer, which is superior to the classical algorithm.
【技术实现步骤摘要】
一种量子图像卷积方法
本专利技术属于量子图像处理领域,涉及一种量子图像卷积方法。
技术介绍
量子图像处理领域是量子计算与图像处理的交叉学科,此领域起步较晚。是一个非常年轻有活力的领域,2003年,Beach等和Venegas-Andraca等定义了量子图像处理(QuantumImageProcessing),之后开始受到大量学者的关注。量子图像处理领域发展前期主要致力于图像在量子计算机中存储(图像的量子表示模型)及恢复(将量子图像转化为经典图像)的研究,初步解决了量子图像处理的一个关键问题,即如何将图像储存在量子系统中并将其读出,量子图像处理算法的研究则远远不够。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种在量子计算机上计算一个任意模板和一幅图像的卷积的方法。为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种量子图像卷积方法,该方法包含如下步骤:S1:将原始图像的像素点采用坐标变换的形式和周期性边界条件,改变原始图像的像素点的横坐或纵坐标,得到该像素点在邻域内像素点的信息;S2:将邻域内像素点与模板上相应位置的权重相乘获得对应的权重积,然后把所有的权重积相加,得到一个像素点的卷积;S3:对图像的每一个像素点重复执行步骤S1-S2,获得任意模板和图像的卷积结果。进一步,步骤S1具体为:S11:获取原始图像任意点的邻域信息,将图像尺寸为2n×2n,灰度值范围为[0,2q]的原始图像表示为:其中,Y,X=0,1,...,2n-1,n,q均为正整数,i的取值范围为[0,q-1],和|YX>分别为原始图像的灰度信息和位置信息,|YX> ...
【技术保护点】
1.一种量子图像卷积方法,其特征在于:该方法包含如下步骤:S1:将原始图像的像素点采用坐标变换的形式和周期性边界条件,改变原始图像的像素点的横坐或纵坐标,得到该像素点在邻域内像素点的信息;S2:将邻域内像素点与模板上相应位置的权重相乘获得对应的权重积,然后把所有的权重积相加,得到一个像素点的卷积;S3:对图像的每一个像素点重复执行步骤S1‑S2,获得任意模板和图像的卷积结果。
【技术特征摘要】
1.一种量子图像卷积方法,其特征在于:该方法包含如下步骤:S1:将原始图像的像素点采用坐标变换的形式和周期性边界条件,改变原始图像的像素点的横坐或纵坐标,得到该像素点在邻域内像素点的信息;S2:将邻域内像素点与模板上相应位置的权重相乘获得对应的权重积,然后把所有的权重积相加,得到一个像素点的卷积;S3:对图像的每一个像素点重复执行步骤S1-S2,获得任意模板和图像的卷积结果。2.根据权利要求1所述的一种量子图像卷积方法,其特征在于:步骤S1具体为:S11:获取原始图像任意点的邻域信息,将图像尺寸为2n×2n,灰度值范围为[0,2q]的原始图像表示为:其中,Y,X=0,1,...,2n-1,n,q均为正整数,i的取值范围为和|YX>分别为原始图像的灰度信息和位置信息,|YX>=|yn-1,yn-2,...,y0>|...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁素真,黄斐,黄铉晴,吴一玄,路永乐,罗元,袁建国,
申请(专利权)人:重庆邮电大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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