收藏本站
《华东交通大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

量子图像处理关键算法研究

范萍  
【摘要】:量子计算在存储性能、并行计算和不确定性计算方面有突出的优点,是最有可能替代经典计算和解决摩尔律失效问题的新计算模式。近年来,随着光学成像、互联网和高性能计算等领域的迅猛发展,以图像和视频为载体的视觉数据在获取、计算和交换成本上大大降低,引发了视觉数据规模爆炸式增长,产生了视觉大数据问题。如何存储和高效处理海量视觉数据,是亟待突破的关键技术。量子图像处理是量子计算与视觉信息处理相结合的交叉学科,兼有量子计算和传统视觉信息处理的优点,是解决存储和高效处理海量视觉数据问题的一条重要探索途径,蕴含巨大的应用前景,逐渐成为视觉信息处理领域的新兴研究热点。本文利用量子计算的独特优势,对快速量子傅里叶变换算法、量子边缘提取算法和量子形态学梯度算法进行了研究,拓展了量子计算理论在视觉信息处理领域的应用,对视觉数据处理的发展和应用提供了一种新的观念和思路,对量子计算理论的完善和应用推广有一定的实用价值和指导意义。本文创新性成果概括如下:1.提出了基于NASS的量子视觉表示模型。为了利用量子计算在存储容量和并行计算方面的独特性能来处理视觉数据,把NASS量子图像表示扩展到了量子视频表示,从而建立了一个量子视觉表示模型。2.提出了基于量子视觉表示的快速量子傅里叶变换算法。利用扩展的张量积建立的傅里叶变换迭代公式,设计出快速一维量子傅里叶变换的四种量子实现线路及相应的逆变换实现线路。在此基础上,首次提出了基于量子视觉表示的二维和三维量子傅里叶变换,为将量子傅里叶变换在视觉信息处理中的应用提供了一种可行的方案。3.提出了两个基于NEQR的量子图像边缘提取算法:基于Sobel算子的量子图像边缘提取算法和基于Laplacian算子和零交叉方法的量子图像边缘提取算法。首先,设计了基于NEQR图像的阈值运算比较、加法、减法和移位操作的量子实现线路。然后,通过加减法和移位操作实现卷积运算,从而实现Sobel算子和Laplacian算子。最后,分别应用图像阈值运算比较和零交叉方法的量子线路实现了这两个量子图像边缘提取算法。相比其它的量子衍生图像分割算法,本文提出的这两个量子图像边缘提取算法是适合量子系统运行的图像分割算法,在运算性能上比对应的经典算法有指数级的提高。4.设计了灰度图像形态学的膨胀和腐蚀操作的量子线路,并实现了灰度图像的量子形态学梯度算法,是量子图像形态学的有益探索。
【学位授予单位】:华东交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.41;O413

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘焱彬;平民级图像处理软件──Photolmpact 5.0[J];电脑知识与技术;2000年03期
2 ;图像处理中心简介[J];宇航学报;2001年04期
3 陈伯涛;办公室里新来的图像处理专家[J];电子与电脑;2001年03期
4 严肃;图像处理超出狭义的范围[J];中南民族学院学报(自然科学版);2001年02期
5 ;数据图像处理三大技术[J];计算机时代;2004年12期
6 魏麒,何勇;图像处理中的一个两阶段半杂交流水作业问题(英文)[J];Applied Mathematics:A Journal of Chinese Universities;2005年04期
7 阿飞;图像处理软件的色彩车间——“通道”[J];电脑爱好者;2005年03期
8 潘路;赵文娟;;图像处理课程教学探讨[J];中国西部科技;2006年22期
9 苏晓;;基于GDI+的自建图像处理库[J];当代经理人;2006年09期
10 汪新星;吴秀玲;刘卫平;孙俊英;;高分辨电子显微像图像处理技术的应用[J];材料导报;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 苑廷刚;李爱东;李汀;艾康伟;严波涛;;图像处理技术在田径科研中的应用初探[A];第七届全国体育科学大会论文摘要汇编(二)[C];2004年
2 黄海永;朱浩;王朔中;;图像处理软件中宏结构的实现和扩展[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
3 杨文杰;刘浩学;;基于马尔可夫场理论的图像处理新方法评述[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
4 王晋疆;刘文耀;肖松山;陈晓东;孙正;;光电图像处理课程中教学环节的设计[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
5 王鹏;;图像处理技术与实验数据处理[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
6 王晓剑;曹婉;王莎莎;;一种基于高速DSP的图像处理应用平台[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
7 张炜;蒋大林;郎芬玲;曹广鑫;王秀芬;;图像处理技术应用于选矿领域的综述[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
8 刘春桐;赵兵;张志利;仲启媛;;基于图像处理的自动瞄准系统精度研究[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集(一)[C];2005年
9 李向荣;;美式落袋球自动摆球系统的图像处理研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
10 周荣官;周醒驭;;地质雷达图像处理在崩塌隐患探测中的应用及分析[A];第六届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 新疆大学纺织与服装学院 袁春燕;图像处理技术让数据更真实[N];中国纺织报;2013年
2 杨朝晖;我邻域图像处理达到每秒1350亿次超高速[N];科技日报;2008年
3 吴启海;图像处理时8位/通道或16位/通道模式的选择探讨[N];中国摄影报;2012年
4 殷幼芳;印前图像处理技术对印刷质量的影响[N];中国包装报;2005年
5 徐和德;图像处理要适度[N];中国摄影报;2006年
6 记者 申明;中星微发布场景高保真图像处理技术[N];科技日报;2010年
7 杨玉军;邮编图像处理技术通过验收[N];中国邮政报;2000年
8 董长生 吴志军;用图像处理软件推动刑侦信息技术工作[N];人民公安报;2003年
9 殷幼芳;艺术化的图像处理技术[N];中国包装报;2006年
10 ;富士图像处理方案走进手机[N];计算机世界;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范萍;量子图像处理关键算法研究[D];华东交通大学;2017年
2 罗军;图像处理快速算法研究与硬件化[D];武汉大学;2014年
3 孙传猛;煤岩图像处理及细观损伤本构模型研究[D];重庆大学;2015年
4 嵇晓平;基于各向异性扩散方程图像处理问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 黎海生;量子图像处理关键技术研究[D];电子科技大学;2014年
6 吴玉莲;非局部信息和TGV正则在图像处理中的应用研究[D];西安电子科技大学;2015年
7 张还;聚合物复合材料微观图像处理与分析[D];南京农业大学;2014年
8 刘宇飞;基于模型修正与图像处理的多尺度结构损伤识别[D];清华大学;2015年
9 樊瑶;基于图像处理的路面裂缝检测关键技术研究[D];长安大学;2016年
10 陆飞;基于浮点坐标系的图像处理方法及应用研究[D];浙江工业大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董国龄;基于图像处理技术的水表自动检定及管理系统的设计[D];天津理工大学;2015年
2 李永晨;基于DSP的多路图像处理硬件系统研究[D];天津理工大学;2015年
3 杜高峰;基于opencv图像处理的列车受电弓动态特性监测方法研究[D];西南交通大学;2015年
4 王世豪;基于小波及压缩感知的图像处理方法及应用研究[D];燕山大学;2015年
5 牛蕾;基于非线性动力系统的图像处理[D];东北林业大学;2015年
6 宋君毅;基于图像处理的鱼群监测技术研究[D];天津理工大学;2015年
7 古伟楷;基于异构计算技术的视频与图像处理研究[D];华南理工大学;2015年
8 康睿;基于图像处理的砂土颗粒细观特性分析[D];宁夏大学;2015年
9 赵杰;柴油喷雾粒子图像处理及软件的设计[D];长安大学;2015年
10 石璐;基于图像处理的矿质混合料级配检测算法研究[D];长安大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026