高维彩色图像量子压缩存储与分层估计再现算法研究

Face to the dimensionality reduction problem of High-dimensional color image space ,to achieve compression storage of image and improve the operation speed of image processing as well,based on the relationship about the pixels and the number of same color's space point with one-to-one correspondence to angle for high-dimensional color image,this project establishs quantum memory representation of high-dimensional color image and implementes the compression storage by using certain number of quantum logic gates,the revolving doors and quantum unitary operation.This project will provide a novel idea for traditional digital image processing and pattern recognition and a new way to solve the existing problems.It also has potential practical value and significance in the related application fields of high-dimensional color image.

针对高维彩色图像空间的降维问题,同时为了实现图像的压缩存储及提高图像处理的运算速度，本项目在建立高维彩色图像空间点的像素及相同颜色的数量分别与角度一一对应关系的基础上，使用一定数量的量子逻辑门和旋转门，通过量子幺正操作，构建高维彩色图像的量子存储表达式，实现压缩存储。本项目对传统数字图像处理和模式识别等领域的研究将提供一种新的思路和解决现存困难的一种新的办法，对高维彩色图像的相关应用领域具有潜在的实用价值和指导意义。

利用一种角度对应高维彩色图像空间点的像素，另一种角度对应图像扫描过程中发现的连续相同颜色的个数，采用logN +2个量子位，利用量子线性叠加态压缩存储高维彩色图像，压缩存储图像的量子态可通过使用基本的量子逻辑门和旋转门由基态制备。该量子存储态不仅采用较少的量子位压缩存储了图像，而且高维图像存储不需要降维操作，还解决了未知数的编码冗余问题。最后还用线性代数中的复向量来代替量子态，用幺正矩阵来代替量子幺正变换，通过Matlab编程仿真验证量子图像存储后的效果和压缩比率。