[发明专利]基于NEQR表达的量子FAST角点检测方法

说明书

本发明公开了基于NEQR表达的量子FAST角点检测方法，包括以下步骤：S1、制备中心图像和辅助图像的NEQR表达式；S2、设计量子可逆减法器和求绝对值的量子线路，计算获得中心图像和辅助图像的像素差值；S3、设计量子比较器线路，使步骤S2获得的像素差值与图像角点所需要的阈值进行比较；S4、通过量子测量提取比较结果和中心图像的位置信息，并将其制备到步骤S1的NEQR表达式中；S5、设计角点检测的量子线路，基于步骤S4制备的NEQR表达式获得角点图像表达式；S6、对S5的量子线路进行测量，得到图像中的灰度信息与位置信息，并将其转化为经典图像信息。本发明通过NEQR量子制备方式将图像信息制备到量子线路中，能够降低图像处理损耗时间。

技术领域

本发明涉及量子运算技术领域，具体涉及基于NEQR表达的量子FAST角点检测方法。

背景技术

基于量子力学的发展，诞生了根据量子力学原理来处理海量信息的量子计算机，由于量子有叠加态的存在，可以并行存储和处理大量的数据，快速计算一些传统计算机上复杂度很高的数据，所以量子算法在处理数据时远远快于传统计算机。在图像处理方面，量子计算展示了它的存储能力和计算能力，可以在处理一组数据时同时处理完一幅图片的数据或更多幅图片信息，不用像经典计算那样需要依次处理。在图像特征检测方面也展现了量子计算的优势，比如量子图像边缘检测。

发明内容

本发明的目的在于提供基于NEQR表达的量子FAST角点检测方法，该方法能够降低图片处理损耗时间。

本发明通过下述技术方案实现：

基于NEQR表达的量子FAST角点检测方法，包括以下步骤：

S1、制备中心图像和辅助图像的NEQR表达式；

S2、设计量子可逆减法器和求绝对值的量子线路，基于步骤S1的NEQR表达式计算获得中心图像和辅助图像的像素差值；

S3、设计量子比较器线路，使步骤S2获得的像素差值与图像角点所需要的阈值进行比较；

S4、通过量子测量提取步骤S3的比较结果和中心图像的位置信息，并将比较结果和中心图像的位置信息制备到步骤S1的NEQR表达式中；

S5、设计角点检测的量子线路，基于步骤S4制备的NEQR表达式获得角点图像表达式；

S6、对S5的量子线路进行测量，得到图像中的灰度信息与位置信息，并将其转化为经典图像信息。

本发明通过NEQR量子制备方式将图像信息制备到量子线路中，通过量子的叠加态性质，将大量的图像信息存储在量子线路中，在线路中同时处理这些信息，大大的降低了处理损耗时间。

进一步地，步骤S1的具体过程为：

S11、获取中心图像和辅助图像的图像信息，所述图像信息包括图像像素值信息和图像大小信息；

S12、根据获取的中心图像和辅助图像设置对应的量子比特位，所述量子比特位包括每幅图像对应的灰度信息对应的量子比特位、使中心图像和辅助图像共用一个位置信息对应的量子比特位、辅助图像排序使用的量子比特位和位置辅助量子比特位；

S13、通过中心图像和辅助图像公用的位置信息来控制中心图像的像素值信息，通过公用位置和排序位置信息来控制辅助图像的像素值信息，得到位置信息和排序位置信息共同与灰度信息的唯一映射的量子序列。

进一步地，步骤S1中，中心图像为待检测图像，辅助图像为中心图像基于邻域表示选取的图像；邻域表示的具体过程如下：