基于Canny算法的量子图像边缘检测

作     者：胡文文 周日贵 范萍 李尧翀 HU Wenwen;ZHOU Rigui;FAN Ping;LI Yaochong

作者机构：上海海事大学信息工程学院上海201306 上海海事大学智能信息处理与量子智能计算研究中心上海201306 华东交通大学信息工程学院江西南昌330013 

出 版 物：《郑州大学学报（理学版）》 (Journal of Zhengzhou University:Natural Science Edition)

年 卷 期：2020年第52卷第4期

页      面：37-52页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC1200200,2018YFC1200205) 国家自然科学基金项目(61763014) 江西省自然科学基金项目(20192BAB207014) 江西省教育厅科技研究项目(GJJ190297) 

主　　题：量子计算 量子图像 Canny算法 线路复杂度 

摘      要：为进一步完善在量子计算机上图像边缘检测算法的理论研究,提出量子图像Canny边缘检测算法,并设计了完整的量子线路。基于新型增强量子图像表示模型(novel enhanced quantum representation of digital images,NEQR),在利用量子比特序列的计算基态叠加存储图像信息的基础上,介绍了一系列相关的基本量子线路模块,实现量子图像的高斯平滑滤波、梯度计算、非极大值抑制、双阈值和边缘跟踪的线路设计。量子线路复杂度分析表明,于经典数字图像边缘算法相比,可以实现指数加速。借助Matlab软件进行仿真实验,通过和其他边缘检测算法的对比分析,方案具有较好的边缘检测效果。