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第1章 绪论1

1.1 研究意义1

1.2 量子图像处理的产生与发展3

1.3 本书组织结构4

第2章 量子计算基础知识7

2.1 量子计算和量子计算机7

2.1.1 量子态及其叠加8

2.1.2 量子态的时间演化及其幺正性10

2.1.3 纠缠10

2.1.4 量子不可克隆定理11

2.2 研究量子计算机的原因12

2.3 量子逻辑门14

2.3.1 一位门15

2.3.2 二位门16

2.3.3 多位门20

2.3.4 量子计算复杂性21

2.4 本章小结22

第3章 量子图像处理研究进展23

3.1 概述23

3.2 量子图像表示24

3.2.1 Qubit Lattice24

3.2.2 Real Ket25

3.2.3 Entangled Image26

3.2.4 FRQI26

3.2.5 NEQR27

3.2.6 NAQSS29

3.2.7 QSMC＆QSNC30

3.2.8 QUALPI30

3.3 量子图像处理算法31

3.3.1 几何变换31

3.3.2 色彩处理33

3.3.3 图像分割34

3.3.4 特征提取35

3.3.5 图像置乱35

3.3.6 图像加密36

3.3.7 信息隐藏和数字水印37

3.4 本章小结38

第4章 量子图像表示39

4.1 INEQR39

4.2 GQIR40

4.2.1 GQIR表示40

4.2.2 图像制备41

4.3 本章小结45

第5章 量子图像置乱46

5.1 量子Arnold／ Fibonacci置乱46

5.1.1 经典Arnold／ Fibonacci置乱原理46

5.1.2 量子加法器49

5.1.3 量子模N加法器51

5.1.4 量子Arnold／Fibonacci置乱的GQIR表示51

5.1.5 量子Arnold／ Fibonacci置乱的线路构建52

5.1.6 量子Arnold／ Fibonacci逆置乱52

5.1.7 量子Arnold／ Fibonacci置乱的例子54

5.1.8 置乱线路复杂度分析54

5.2 量子Arnold置乱的改进55

5.2.1 对已有方案的分析55

5.2.2 二进制运算的特殊性56

5.2.3 量子Arnold置乱的改进57

5.2.4 改进后算法的网络复杂度59

5.3 量子Hilbert置乱59

5.3.1 经典Hilbert置乱原理59

5.3.2 Hilbert矩阵迭代公式的变形61

5.3.3 量子Hilbert置乱66

5.3.4 量子Hilbert逆置乱72

5.3.5 量子Hilbert置乱的例子72

5.3.6 网络复杂度74

5.4 本章小结74

第6章 量子图像几何操作75

6.1 量子图像缩放75

6.1.1 图像缩放概述75

6.1.2 基于最近邻的图像缩放原理76

6.1.3 量子图像放大78

6.1.4 量子图像缩小80

6.1.5 量子图像缩放的例子81

6.1.6 网络复杂度83

6.2 量子图像平移83

6.2.1 图像平移概述83

6.2.2 量子比较器85

6.2.3 量子图像平移86

6.2.4 复杂性分析90

6.2.5 实验分析91

6.3 本章小结93

第7章 量子伪彩色处理95

7.1 经典伪彩色编码原理95

7.2 量子色图99

7.2.1 量子色图表示99

7.2.2 QCR的制备99

7.3 量子伪彩色处理编码方案102

7.3.1 量子算法102

7.3.2 量子伪彩色编码的实现104

7.3.3 复杂度分析105

7.3.4 量子伪彩色处理的例子108

7.4 本章小结110

第8章 量子信息隐藏111

8.1 量子LSB信息隐藏111

8.1.1 经典LSB信息隐藏111

8.1.2 量子LSB信息隐藏112

8.1.3 量子LSB分块信息隐藏114

8.1.4 实验模拟与分析120

8.2 基于Moire条纹的量子信息隐藏125

8.2.1 莫尔效应125

8.2.2 基于莫尔条纹的量子信息隐藏125

8.2.3 提取操作128

8.2.4 实验模拟与分析129

8.3 本章小结132

参考文献133