[发明专利]多维量子彩色图像的几何变换的设计与实现方法

摘要

多维量子彩色图像的几何变换的设计与实现方法，公开了一种新型的多维量子彩色图像的几何变换设计方法，以及实现它们的量子线路设计图。这些设计图用基本的量子比特门（包括量子比特受控门和单量子比特门），分别构建了两点交换、对称翻转、局部翻转、直角旋转和平移变换的实现线路。从几何变换的实现线路复杂度分析可知，对于一幅个像素的多维量子彩色图像，它的几何变换是一种高效的变换方法，其中全局变换（对称翻转、局部翻转和直角旋转）的线路的复杂度都是，这是其它的经典几何变换无法达到的。本发明适用于很多实际的图像处理应用领域。摘要附图是实现k维彩色图像两点交换的量子线路。

主权项

一种多维量子彩色图像的几何变换的设计与实现方法，其特征在于，所述方法将量子计算与经典计算机几何变换技术相结合，设计出多维量子彩色图像的几何变换，包括两点交换、对称翻转、局部翻转、直角旋转和平移变换；所述两点交换，采用Gray码实现，两点交换线路的复杂度是O(n²)，其中2ⁿ是图像的像素个数，n是存储图像的量子比特数；所述对称翻转，采用两点交换实现对称翻转，线路的复杂度是O(n)，其中2ⁿ是图像的像素个数，n是存储图像的量子比特数；所述局部翻转，采用量子受控非门对称翻转，线路的复杂度是O(n)，其中2ⁿ是图像的像素个数，n是存储图像的量子比特数；所述直角旋转，采用量子非门和量子交换门实现直角旋转，线路的复杂度是O(n)，其中2ⁿ是图像的像素个数，n是存储图像的量子比特数；所述平移变换，采用两点交换实现平移变换，线路的复杂度是O(2^mm²)，其中dim(|v_x>)＝m表示多维图像的|v_x>轴的大小是m量子比特，该平移变换是一个沿|v_x>轴的平移变换，m是构成|v_x>轴的量子比特数。