[發(fā)明專利]基于NEQR表達(dá)的量子FAST角點檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210168323.6
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114548415A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁素真;林文萍;卿顯榮;喬治欽;張曉蕾;呂元元;鄧貴源;諸海渝;何雨桐;劉菁;田小江;李順龍;李俊希;胡清翔;鄧文皙
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號: G06N10/60
• 分類號: G06N10/60;G06T7/70;G06T7/90
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

本發(fā)明公開了基于NEQR表達(dá)的量子FAST角點檢測方法，包括以下步驟：S1、制備中心圖像和輔助圖像的NEQR表達(dá)式；S2、設(shè)計量子可逆減法器和求絕對值的量子線路，計算獲得中心圖像和輔助圖像的像素差值；S3、設(shè)計量子比較器線路，使步驟S2獲得的像素差值與圖像角點所需要的閾值進(jìn)行比較；S4、通過量子測量提取比較結(jié)果和中心圖像的位置信息，并將其制備到步驟S1的NEQR表達(dá)式中；S5、設(shè)計角點檢測的量子線路，基于步驟S4制備的NEQR表達(dá)式獲得角點圖像表達(dá)式；S6、對S5的量子線路進(jìn)行測量，得到圖像中的灰度信息與位置信息，并將其轉(zhuǎn)化為經(jīng)典圖像信息。本發(fā)明通過NEQR量子制備方式將圖像信息制備到量子線路中，能夠降低圖像處理損耗時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及量子運算技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于NEQR表達(dá)的量子FAST角點檢測方法。

背景技術(shù)

基于量子力學(xué)的發(fā)展，誕生了根據(jù)量子力學(xué)原理來處理海量信息的量子計算機(jī)，由于量子有疊加態(tài)的存在，可以并行存儲和處理大量的數(shù)據(jù)，快速計算一些傳統(tǒng)計算機(jī)上復(fù)雜度很高的數(shù)據(jù)，所以量子算法在處理數(shù)據(jù)時遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)計算機(jī)。在圖像處理方面，量子計算展示了它的存儲能力和計算能力，可以在處理一組數(shù)據(jù)時同時處理完一幅圖片的數(shù)據(jù)或更多幅圖片信息，不用像經(jīng)典計算那樣需要依次處理。在圖像特征檢測方面也展現(xiàn)了量子計算的優(yōu)勢，比如量子圖像邊緣檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于NEQR表達(dá)的量子FAST角點檢測方法，該方法能夠降低圖片處理損耗時間。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

基于NEQR表達(dá)的量子FAST角點檢測方法，包括以下步驟：

S1、制備中心圖像和輔助圖像的NEQR表達(dá)式；

S2、設(shè)計量子可逆減法器和求絕對值的量子線路，基于步驟S1的NEQR表達(dá)式計算獲得中心圖像和輔助圖像的像素差值；

S3、設(shè)計量子比較器線路，使步驟S2獲得的像素差值與圖像角點所需要的閾值進(jìn)行比較；

S4、通過量子測量提取步驟S3的比較結(jié)果和中心圖像的位置信息，并將比較結(jié)果和中心圖像的位置信息制備到步驟S1的NEQR表達(dá)式中；

S5、設(shè)計角點檢測的量子線路，基于步驟S4制備的NEQR表達(dá)式獲得角點圖像表達(dá)式；

S6、對S5的量子線路進(jìn)行測量，得到圖像中的灰度信息與位置信息，并將其轉(zhuǎn)化為經(jīng)典圖像信息。

本發(fā)明通過NEQR量子制備方式將圖像信息制備到量子線路中，通過量子的疊加態(tài)性質(zhì)，將大量的圖像信息存儲在量子線路中，在線路中同時處理這些信息，大大的降低了處理損耗時間。

進(jìn)一步地，步驟S1的具體過程為：

S11、獲取中心圖像和輔助圖像的圖像信息，所述圖像信息包括圖像像素值信息和圖像大小信息；

S12、根據(jù)獲取的中心圖像和輔助圖像設(shè)置對應(yīng)的量子比特位，所述量子比特位包括每幅圖像對應(yīng)的灰度信息對應(yīng)的量子比特位、使中心圖像和輔助圖像共用一個位置信息對應(yīng)的量子比特位、輔助圖像排序使用的量子比特位和位置輔助量子比特位；

S13、通過中心圖像和輔助圖像公用的位置信息來控制中心圖像的像素值信息，通過公用位置和排序位置信息來控制輔助圖像的像素值信息，得到位置信息和排序位置信息共同與灰度信息的唯一映射的量子序列。

進(jìn)一步地，步驟S1中，中心圖像為待檢測圖像，輔助圖像為中心圖像基于鄰域表示選取的圖像；鄰域表示的具體過程如下：