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一种混合灰度、彩色量子图像表示方法 

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申请/专利权人:吉林大学

摘要:本发明公开了一种混合灰度、彩色量子图像表示方法,包括:基于初始化后的纯态易制备量子系统,利用预设量子门,将初态进行叠加,获取预设的空白量子图像;对所述预设的空白量子图像进行灰度填充,获取灰度图;对所述灰度图进行像素的彩色值填充,获取预设经典彩色图,完成新型混合量子图像表示。本发明灰度图的基态编码方式可以无损地恢复彩色图的灰度信息,而额外的两个用幅值编码的量子比特存储了彩色图的色彩比例,可以概率性的恢复彩色图。

主权项:1.一种混合灰度、彩色量子图像表示方法,其特征在于,包括:初始化纯态量子系统,利用预设量子门,将初始化后的纯态量子系统初态进行叠加,获取预设的空白量子图像;其中,初始化后的纯态量子系统为:2n+q+2个的量子系统;其中,q为彩色值灰度范围,n为图像尺寸大小;所述预设量子门包括:量子I门和量子H门;所述量子I门和量子H门分别为: 其中,I为量子I门,H为量子H门;进行叠加的方法为: 其中,为量子态叠加操作;对所述预设的空白量子图像进行灰度填充,获取灰度图;对所述预设的空白量子图像进行灰度填充包括:采用受控非门,基于预设填充操作,对所述预设的空白量子图像进行灰度填充;其中yx=i表示横纵坐标,即第i个像素位置; 其中,为预设填充操作,l为索引值,为每一位彩色的二进制填充操作,为第二位彩色的二进制填充操作,为第q位彩色的二进制填充操作,yx=i表示横纵坐标,即第i个像素位置;对于每个像素的位置i,该像素的位置i的灰度值用三个彩色通道的平均值来表示,即;其中,为第i个像素的平均灰度,为第i个像素的平均R通道值,为第i个像素的G通道值,为第i个像素的B通道值;对所述灰度图进行像素的彩色值填充,获取预设经典彩色图,完成新型混合量子图像表示;对所述灰度图进行像素的彩色值填充的方法为: 其中,代表了由空白图像到彩色图像的变换过程,为量子系统对于像素i的彩色值填充的量子酉变换; 其中,j和i为像素位置索引,为彩色值填充操作,为灰度值填充操作。

全文数据:

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