[发明专利]一种基于量子通信的全光路计算机视觉系统

说明书

本发明属于计算机视觉系统领域并公开了一种基于量子通信的全光路计算机视觉系统，包括若干个量子信源以及光交换器、前置放大器、光纤传输通道、功率放大器、量子通信服务器、第一密钥收发一体机、量子解调器、光电转换器和存储服务器，量子信源包括光学摄像头、量子调制器以及第一密钥收发一体机；光学摄像头与光交换器连接，第一密钥收发一体机与前置放大器连接，前置放大器、光纤传输通道、功率放大器、量子通信服务器、第一密钥收发一体机、量子解调器、光电转换器和存储服务器依次连接。本发明系统保密性能好、信息不易被窃取；同时其结构简单，具有十分低廉的成本、便于维护简单；而且光信号的传输损耗低，可进行长距离传输。

技术领域

本发明涉及计算机视觉系统技术领域，尤其涉及一种基于量子通信的全光路计算机视觉系统。

背景技术

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及：量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等，近来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理，并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。

现有技术中基于计算机的视觉系统已经广泛应用于各行各业中，诸如安防监控、视频录像存储、视频识别等，然后现有的基于计算机的视觉系统都是采用摄像机采集信号，并将信号转换为电信号，依靠电传输介质向外传输；现有技术的传输模式存在保密性能差，易于窃取秘密的缺陷，同时电传输介质存在成本昂贵、维护复杂、损耗高的缺陷，而这些缺陷都可以用光量子信号传输进行避免。鉴于此，如何提供一种保密性能好、不易被窃取、成本低廉、维护简单、信号损耗低且通过光进行传输的基于量子通信的全光路计算机视觉系统是本领域技术人员需要解决的难题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种保密性能好、不易被窃取、成本低廉、维护简单、信号损耗低且通过光进行传输的基于量子通信的全光路计算机视觉系统。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

设计一种基于量子通信的全光路计算机视觉系统，包括若干个量子信源以及光交换器、前置放大器、光纤传输通道、功率放大器、量子通信服务器、第二密钥收发一体机、量子解调器、光电转换器和存储服务器；所述的量子信源包括光学摄像头、量子调制器以及第一密钥收发一体机，所述的光学摄像头用于采集光学视觉信号，所述的量子调制器与光学摄像头连接，量子调制器用于对光学摄像头接收到的光学视觉信号进行量子化调制，得到光量子信号，所述的第一密钥收发一体机与量子调制器连接，第一密钥收发一体机用于对经调制以后的光量子信号进行量子加密；所述的第一密钥收发一体机还与光交换器连接，所述的光交换器用于对量子加密处理以后的光量子信号进行物理编址；所述的光交换器与前置放大器连接，所述的前置放大器与光纤传输通道连接，所述的前置放大器用于将编址完成的光量子信号进行功率放大并经光纤传输通道向外传输；所述的光纤传输通道与功率放大器连接，所述的功率放大器与量子通信服务器连接，所述的量子通信服务器用于分配量子信源、光交换器直至功率放大器之间的传输链路；所述的量子通信服务器与第二密钥收发一体机连接，所述的第二密钥收发一体机用于对第一密钥收发一体机加密的信号进行量子解密，得到解密以后的光量子信号；所述的量子解调器与第二密钥收发一体机连接，所述的量子解调器用于将接受到的解密以后的光量子信号进行解调处理；所述的光电转换器与量子解调器连接，所述的光电转换器用于将经解调以后的光量子信号转换成数字信号，所述的光电转换器还与存储服务器连接，所述的存储服务器用于存储接收到的数字信号。

优选的，所述的光纤传输通道上设有若干个用于放大信号的中继放大器，所述中继放大器之间的间距相等，用于对传输过程中的光量子信号进行功率放大。

优选的，所述的第一密钥收发一体机至光电转换器之间均通过光纤进行连接。

优选的，所述光电转换器输出的电信号还通过滤波、放大、除燥以及模数转换处理。