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《北京工业大学》 2014年
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量子彩色图像处理算法研究

贾鑫  
【摘要】:目前,在经典计算机中,图像安全的保护主要有两种实现方式:图像加密技术以及基于数字水印的图像认证技术前者是应用合适的加密算法对图像加密后再传输,它的缺点是加密后的信息容易被攻击者发现,这样就产生了被破解的可能,而被破解后的信息变得完全透明,这是目前图像加密技术的局限性后者数字水印技术指在不影响多媒体数据的视觉效果前提下,将水印嵌入到数据中,水印可以随时被检测或提取由于数字媒体越来越多地应用于互联网,利用数字水印技术对这些介质追踪保护是防止盗版的一个巨大的趋势但是它一旦遭到攻击,水印就有可能无法被正确提取出来,最终仍然达不到保护版权的目的 随着量子力学的发展,经典图像处理延伸到了量子领域作为一种新的计算模型,量子计算可以存储处理和传输应用量子力学τ如纠缠和叠加特性υ的信息由于量子力学的基本原理,许多在经典力学中无法实现或者效率低下的难题都能在量子理论中迎刃而解本文正是结合了量子理论和经典图像处理算法,进而提出了一系列的相关量子彩色图像处理算法 本文研究内容一共包括三个方面,具体描述如下:τ1υ改进了张伟伟等人[1]提出的基于量子傅里叶变换τQFTυ的量子灰度图水印认证方案该方案的目的是在不影响载体图像的视觉效果下,将水印图像嵌入量子载体图像的傅里叶系数但是,该协议并没有被清晰具体地描述,其中几个步骤是模糊的该文作者也没有使用正确的量子电路来展示水印嵌入和提取的算法另外,在该文献中水印嵌入与提取的算法,违反了量子力学的原理因此根据文献[1]中的缺陷,在重新清晰再现了协议的步骤后,加入了正确的量子电路,并且在修正原文中的算法的基础上,提出了一个改进的算法τ2υ提出了一种新型的量子彩色图像水印认证算法该算法基于量子小波变换τQWTυ,与A.M.Iliyasu等人提出的协议[2]类似,该协议是安全的,无需密钥的盲水印策略首先,本文给出了量子图像正确的加法与减法操作,然后具体描述了量子水印的嵌入和认证过程,其中,本文所采用的小波变换是高效快速的,并且建立了量子哈尔小波变换所对应的量子电路最后,本文对该算法进行了经典仿真,仿真的实验数据以及后续详细分析证明了该算法是一个在健壮性计算复杂度等指标远超经典方案的量子彩色图像水印算法τ3υ提出了一种新型的基于量子傅里叶变换(QFT)和双相位随机编码(DRPE)的量子彩色图像加密算法首先,本文介绍了双相位随机加密技术,并指出现阶段存在的缺点,进而制备了可适用于量子电路的密钥,分别在空域与频域中对图像进行加密其中,由于量子的可反转性,解密过程与加密过程是可逆的最后本文通过仿真实验和具体的理论分析,证明了该算法在鲁棒性计算复杂度和视觉效果等方面远优于对应的经典算法
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP309.7

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【参考文献】
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【共引文献】
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