量子图像处理及其应用 [Quantum Image Processing and Applications] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《量子图像处理及其应用》针对近年新兴研究方向——量子图像处理进行了系统介绍，主要内容有：量子图像处理中的基本概念及常用的量子图像表达式、量子图像的基本信息变换及处理操作、量子图像并行比较与数据库检索方法、量子图像的安全保护策略及量子计算机上的视频表达与应用。
　　《量子图像处理及其应用》专业性强，知识覆盖面广，可作为高等学校图像处理专业的研究生教材，亦可供研究量子信息处理或图像处理技术的科研工作者参考。

内页插图

目录

前言

1 量子计算和量子信息基本概念
1．1 量子比特
1．2 量子寄存器
1．3 量子逻辑门
1．3．1 量子逻辑门的可逆性
1．3．2 量子非门
1．3．3 Hadamard门
1．3．4 相移门
1．3．5 受控非门
1．3．6 Toffoli门
1．3．7 量子加法器
1．4 量子傅里叶变换
1．5 量子线路

2 量子图像表达式综述
2．1 引言
2．2 量子图像表达式的分类
2．2．1 图像颜色模型
2．2．2 图像坐标模型
2．2．3 图像颜色信息编译模型
2．3 量子图像表达式及特征
2．3．1 FRQI图像表达式
2．3．2 MCQI图像表达式
2．3．3 NEQR图像表达式
2．3．4 CQIR图像表达式
2．3．5 QUALPI图像表达式
2．3．6 SQR图像表达式
2．3．7 QSMC&QSNC;图像表达式
2．3．8 NAQSS图像表达式
2．3．9 现行量子图像表达式总结
2．4 基本量子图像变换
2．4．1 量子图像几何变换
2．4．2 量子图像颜色变换
2．4．3 量子图像频域变换
2．4．4 量子图像处理算法
2．5 本章小结

3 量子图像柔性表达式及处理操作
3．1 引言
3．2 量子图像柔性表达式
3．2．1 FRQI量子图像表达式
3．2．2 FRQI图像的存储与获取
3．2．3 FRQI图像压缩
3．3 量子图像几何变换操作
3．3．1 两点交换操作
3．3．2 沿坐标轴的图像翻转操作
3．3．3 正交旋转操作
3．3．4 受限几何变换操作
3．4 量子图像颜色变换操作
3．4．1 基于非门的颜色变换
3．4．2 基于Pauli-Z门的颜色变换
3．4．3 基于Hadamard门的颜色变换
3．5 多通道量子图像表达式
3．5．1 RGBα颜色模型
3．5．2 MCQI量子图像表达式
3．6 MCQI图像的处理操作
3．6．1 感兴趣通道操作
3．6．2 通道交换操作
3．6．3 α混合操作
3．7 MCQI图像操作实例
3．7．1 COI操作实例
3．7．2 CS操作实例
3．7．3 αB操作实例
3．8 本章小结
……

4 量子图像并行比较与数据库检索
5 量子图像安全技术
6 量子计算机上的视频表达及应用

结束语
参考文献
彩图

前言/序言

　　量子信息学作为量子物理和信息科学的交叉学科，经过近三十年突飞猛进的发展，在量子通信、量子密码术、量子计算机等方面都已经获得了举世瞩目的成就。1982年诺贝尔物理学奖获得者Richard P.Feynman提出量子计算机的物理模型并预言其将具有比经典计算机更强大的计算能力后，关于量子信息学的研究就从未中断过。20世纪90年代，Peter W.Shor提出的大因数分解算法和Lov K.Grover提出的量子搜索算法极大地提高了传统难解问题的解决效率，进一步验证了量子计算机处理某些算法的卓越性。在我国，量子调控研究被列入国家“十三五”科学和技术发展规划国家重大科学研究计划；量子计算与量子通信也被列入国家自然科学基金委发展规划重点研究领域，并将被作为中国工程科技中长期发展战略。
　　作为量子信息学中一个重要的研究领域，量子图像处理是量子力学同经典图像处理的结晶。目前的量子图像处理算法一部分是利用量子力学原理优化经典的或非量子的图像处理操作；另一部分是在量子信息领域编译图像并完成处理与应用任务。事实上，所有这些关于量子图像处理的研究成果都证实在量子信息领域的图像处理可以利用量子力学的基本原理，如量子并行和量子纠缠，加速某些处理任务、减少计算资源、完成信息安全传递。
　　本书在闫飞博士论文“Quantum Computation Based Image Data Searching，Image Watermarking，and Representation of Emotion Space”及后续研究的基础上，系统地介绍了量子图像的表达式、变换操作及相关应用。第1章概述了量子图像处理中的基本概念；第2章综述了基于不同模型的量子图像表达式；第3章介绍了量子图像柔性表达式及处理操作；第4章分析了量子图像并行比较与数据库检索方法；第5章论述了量子图像的安全技术；第6章研究了量子计算机上的视频表达及应用；最后在结束语中探讨了量子图像处理的未来发展方向。
　　此书的完成得力于我的博士生导师东京工业大学廣田薰教授和董芳艳教授给予的指导；同时感谢研究合作者Abdullah M.Iliyasu、Phuc Q.Le、Salvador E.Venegas-Andraca和孙博提供的帮助；最后也要感谢郭一鸣、曹燕妮和张丽媛同学，他们参与了第1章和第2章部分内容的翻译和文献整理等工作。本书得到国家自然科学基金（项目编号：61502053）的资助，在此表示衷心的感谢。
　　由于作者水平有限，书中难免存在纰漏与不足之处，恳请同行专家及广大读者批评指正。
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