基于量子视觉表示的快速量子变换关键技术研究

Quantum vision information processing is an interdisciplinary of quantum computer and vision information processing and is becoming an emerging research focus among vision information processing. As core algorithms in quantum vision information processing field, quantum affine transform, quantum Fourier transform and quantum wavelet transform are highly demanded. But these transforms are difficult to be applied in the specific vision information processing. In order to solve this problem, the key technologies of fast quantum transform are studied based on quantum vision representation, including: (1) building quantum vision representation model, (2) the implementation and optimization of fast quantum affine transform with quantum permutation group theory, (3) implementations of fast quantum Fourier transform and multidimensional quantum Fourier transform applied in quantum image and video, (4) implementations of fast quantum wavelet transform and multidimensional quantum wavelet transform framework applied in quantum image and video. The research supplies a feasible method for fast quantum transforms to be applied in quantum vision information processing field and theory support and technology accumulation for massive visual data processing with quantum computers in the futur.

量子视觉信息处理是量子计算与视觉信息处理相结合的交叉学科，正逐渐成为视觉信息处理领域的新兴研究热点。量子仿射变换、量子傅立叶变换和量子小波变换是量子视觉信息处理领域的核心工具算法，具有重大的研究价值，但制约这些量子变换发展的是很难将它们应用到具体视觉信息处理领域。为了解决这个问题，本项目对基于量子视觉表示的快速量子变换关键技术进行研究，包含如下四个研究点：(1)构建量子视觉表示模型；(2)基于量子视觉表示的快速仿射变换的实现，并用量子置换群理论优化实现线路；(3)基于量子视觉表示的快速量子傅立叶变换的实现，提出了适合量子图像和量子视频的多维量子傅立叶变换；(4)基于量子视觉表示的快速小波变换的实现，提出了适合量子图像和量子视频的多维量子小波变换框架。本项目的研究为快速量子变换在量子视觉信息处理领域的应用提供了一种可行方案，也为将来量子计算机进行海量视觉数据处理提供理论基础。

量子视觉信息处理是量子计算与视觉信息处理相结合的交叉学科，正逐渐成为视觉信息处理领域的新兴研究热点。量子傅立叶变换和量子小波变换是量子视觉信息处理领域的核心工具算法，具有重大的研究价值，但制约这些量子变换发展的是很难将它们应用到具体视觉信息处理领域。为了解决这个问题，本项目对基于量子视觉表示的快速量子变换关键技术进行研究，包含如下四个研究点：(1)构建量子视觉表示模型；(2)基于量子视觉表示的快速几何变换的实现；(3)基于量子视觉表示的快速量子傅立叶变换的实现，提出了适合量子图像和量子视频的多维量子傅立叶变换；(4)基于量子视觉表示的快速小波变换的实现，提出了适合量子图像和量子视频的多维量子小波变换框架。本项目的研究为快速量子变换在量子视觉信息处理领域的应用提供了一种可行方案，也为将来量子计算机进行海量视觉数据处理提供理论基础。