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量子索引图像的描述方法与隐写算法

计算机辅助设计与图形学学报 2019年第11期31卷 1995-2006页

作者：王兵郝梦奇李盼池肖红东北石油大学计算机与信息技术学院

为解决量子计算机上索引图像的描述问题,提出一种量子索引图像描述方法.该方法中量子索引图像包含量子数据矩阵和量子调色板矩阵2种数据结构,每种数据结构均基于量子比特序列的基态进行信息表示;在此基础上,提出一种基于EzStego的量子... 详细信息

为解决量子计算机上索引图像的描述问题,提出一种量子索引图像描述方法.该方法中量子索引图像包含量子数据矩阵和量子调色板矩阵2种数据结构,每种数据结构均基于量子比特序列的基态进行信息表示;在此基础上,提出一种基于EzStego的量子索引图像信息隐写算法,首先计算量子调色板矩阵中每个颜色的相对亮度值,然后根据相对亮度值对颜色排序并分配亮度序号,最后根据每个颜色的亮度序号及其位置索引,结合嵌入的秘密信息对量子数据矩阵中的像素索引值进行更新,得到嵌入秘密信息后的量子数据矩阵.利用Matlab在经典计算机上采用USC-SIPI图像数据库数据进行仿真实验,从视觉质量、嵌入容量和鲁棒性三方面验证了该方法的可行性和有效性.实验结果表明,文中方法可在将来的量子计算机上执行.

关键词：索引图像量子图像描述量子图像隐写 EzStego

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基于量子比特相位的彩色图像描述方法及应用

电子与信息学报 2017年第2期39卷 489-493页

作者：李盼池曹梓崎东北石油大学计算机与信息技术学院大庆163318

为解决量子计算机上彩色图像的描述及加密问题,该文提出一种基于量子比特相位旋转的新方法。首先通过将像素灰度值映射为量子比特的相位,将彩色图像描述成一个量子叠加态,其中基态描述像素的位置,而对应的概率幅即为该像素的灰度值。然... 详细信息

为解决量子计算机上彩色图像的描述及加密问题,该文提出一种基于量子比特相位旋转的新方法。首先通过将像素灰度值映射为量子比特的相位,将彩色图像描述成一个量子叠加态,其中基态描述像素的位置,而对应的概率幅即为该像素的灰度值。然后基于量子比特的相位旋转,设计了一些简单的图像处理方法。最后提出了一种新的彩色图像加密算法,该算法包括像素位置的置乱和量子比特的旋转两个过程。所提方法可在将来的量子计算机上执行。经典计算机上的仿真结果验证了方法的有效性。

关键词：图像处理量子图像描述量子图像处理量子图像加密

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彩色图像的量子置乱算法

信号处理 2017年第1期33卷 10-17页

作者：肖红李盼池李滨旭东北石油大学计算机与信息技术学院黑龙江大庆163318

量子图像置乱是量子图像处理的典型问题,目前国内外文献绝大多数都是针对像素位置实施置乱,这种置乱方法通过改变像素的空间位置,可使图像不再包含任何可视化信息,然而并未改变像素灰度值的统计特性,从而降低了置乱方案的安全性。针对... 详细信息

量子图像置乱是量子图像处理的典型问题,目前国内外文献绝大多数都是针对像素位置实施置乱,这种置乱方法通过改变像素的空间位置,可使图像不再包含任何可视化信息,然而并未改变像素灰度值的统计特性,从而降低了置乱方案的安全性。针对该问题,首先基于改进的FRQI描述,提出了一种针对像素位置的置乱方法,然后基于改进的NEQR描述,提出了一种针对像素颜色的置乱方法。这些方法或者显著加强了位置置乱效果,或者显著改变了像素灰度值的统计特性。经典计算机上的仿真结果验证了提出方法的有效性。

关键词：量子计算量子图像描述量子图像处理量子图像置乱

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彩色图像的量子水印算法

信号处理 2017年第11期33卷 1424-1435页

作者：尚福华李盼池东北石油大学计算机与信息技术学院黑龙江大庆163318

为提高彩色图像的量子水印效果,本文提出一种基于新颖的增强量子描述(NEQR)的彩色图像水印嵌入及提取方法。首先将水印图像的幅度调整为与载体图像同样大小,然后采用NEQR方案将载体图像量子化,将水印图像嵌入到载体图像中。两幅图像独... 详细信息

为提高彩色图像的量子水印效果,本文提出一种基于新颖的增强量子描述(NEQR)的彩色图像水印嵌入及提取方法。首先将水印图像的幅度调整为与载体图像同样大小,然后采用NEQR方案将载体图像量子化,将水印图像嵌入到载体图像中。两幅图像独立存在,采用一个辅助比特进行切换。通过对水印图像中像素灰度值的24个量子比特实施相位旋转实现对水印图像的置乱。嵌入的水印图像被置乱后,每个像素的灰度信息为一个均衡的量子叠加态,测量后整幅图像为一个均匀的白噪声。水印图像的提取过程为嵌入的逆过程,只需采用嵌入过程所用算子的共轭转置即可。该方法的优点是,水印的嵌入不影响载体图像的视觉效果,且嵌入的水印图像具有很好的安全性。

关键词：图像处理量子图像描述量子图像置乱量子图像水印

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改进的量子图像水印算法

信号处理 2017年第2期33卷 135-143页

作者：肖红李盼池李滨旭东北石油大学计算机与信息技术学院黑龙江大庆163318

量子图像水印算法是量子图像处理的典型问题,目前国内外文献还相对较少,且大多针对单色图像。本文分析了一种典型的基于量子傅里叶变换的量子图像水印算法存在的不足,然后提出了改进措施。具体包括三个方面,首先,提出一种改进的量子图... 详细信息

量子图像水印算法是量子图像处理的典型问题,目前国内外文献还相对较少,且大多针对单色图像。本文分析了一种典型的基于量子傅里叶变换的量子图像水印算法存在的不足,然后提出了改进措施。具体包括三个方面,首先,提出一种改进的量子图像描述方法,将单色图像推广到彩色图像;第二,将水印图像的幅度提高到与载体图像相同;第三,给出了水印嵌入和抽取的量子策略。经典计算机上的仿真结果验证了提出方法的有效性及可行性。

关键词：量子计算量子图像描述量子图像处理量子图像水印

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任意大小图像的量子描述及双线性插值方法

计算机工程与设计 2024年第8期45卷 2423-2432页

作者：刘显德李笑东北石油大学计算机与信息技术学院黑龙江大庆163318

为解决任意大小图像的量子描述及缩放问题,提出一种改进的量子图像描述方法。采用量子基态描述像素值,采用量子叠加态描述像素位置,该叠加态可包含任意数量的基态,描述任意大小的图像。提出一种基于量子傅里叶变换的图像双线性插值方法... 详细信息

为解决任意大小图像的量子描述及缩放问题,提出一种改进的量子图像描述方法。采用量子基态描述像素值,采用量子叠加态描述像素位置,该叠加态可包含任意数量的基态,描述任意大小的图像。提出一种基于量子傅里叶变换的图像双线性插值方法。基于量子傅里叶变换基本原理,设计实现加法和乘法的量子线路,利于这两个模块及其它辅助模块,研究实现图像双线性插值的量子线路设计方法,设计双线性插值放大和缩小两种具体的量子线路。基于线路中采用的量子基本门的数量,分析线路的复杂度,其结果表明,该方法可以实现对经典方法的指数加速。经典计算机上的仿真结果验证了提出方法的有效性。

关键词：量子图像处理量子图像描述量子均衡叠加态量子线路设计量子图像插值量子傅里叶变换双线性插值

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量子图像加密及水印策略研究

量子图像加密及水印策略研究

作者：曹梓崎东北石油大学

学位级别：硕士

为了解决量子计算机上彩色图像的加密和水印问题,首先设计一种新型的彩色图像的量子描述方法,并对现有的一种量子图像描述进行扩展。并基于这两种描述方法设计两种量子图像加密措施和一种水印策略。论文的具体研究成果如下。首先,本文... 详细信息

为了解决量子计算机上彩色图像的加密和水印问题,首先设计一种新型的彩色图像的量子描述方法,并对现有的一种量子图像描述进行扩展。并基于这两种描述方法设计两种量子图像加密措施和一种水印策略。论文的具体研究成果如下。首先,本文设计了一种新的量子图像描述方法。FRQI(Flexible Representation of Quantum Images)描述方法自2010年提出,就以其超高的存储效率吸引了大量的学者的注意,后续提出的量子图像描述模型多多少少都有该描述模型的影子。本文设计的FRQCI(Flexible Representation of Color Quantum Images)描述模型,采用量子Bloch球面存储图像的颜色信息,仅使用一个量子比特可以编译一幅彩色图像的所有像素的颜色信息。但是FRQCI描述模型是使用概率幅描述颜色信息,测量的时候并不能获得原始图像精确的颜色信息。因此本文还设计了描述彩色图像的改进NEQR(Novel Enhanced Quantum Representation)方法,即NEQCR(Novel Enhanced Quantum Color Representation)方法。该描述方法与NEQR模型描述位置信息的方式相同,但使用24个量子比特的基态精确描述彩色图像的颜色信息。第二,结合量子比特的绕轴旋转对两种描述模型分别实现了两种量子图像加密算法。根据FRQCI描述模型的特点分别对图像的像素位置和颜色信息进行加密,由于RGB颜色信息使用一个量子比特的相位来描述的,因此对于颜色信息的加密,结合Bloch球面,通过像素比特的绕轴旋转来实现。测量后图像的加密效果十分理想。使用NEQCR描述模型编译的彩色图像,加密后每个像素的颜色值是量子比特的2个基本态的平衡叠加态。测量后,整个图像是一个均匀的白噪声,不提供任何信息。第三,基于FRQCI描述模型设计了一种水印策略。利用FRQCI模型的特点将原始图像存储于?相位,将水印图像存储到?相位。该水印策略首先将水印图像在时域进行加密,然后通过量子傅立叶变换在频域对水印图像加密,最后通过量子傅立叶反变换在时域中将水印图像嵌入到量子化的载体图像中。不仅在视觉上不能察觉水印图像且水印图像的安全性极高,足以抵御外界攻击。

关键词：量子图像处理量子图像描述量子图像加密量子图像水印

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基于混沌序列的彩色图像量子加密方案

计算机与数字工程 2021年第4期49卷 692-697,730页

作者：卢爱平李盼池东北石油大学计算机与信息技术学院大庆163318

论文提出了一种基于混沌序列的量子图像加密方案。首先,将经典图像转换为FRQI量子图像,然后,采用三种混沌序列和受控旋转门使每个颜色比特随机旋转,完成位置置乱和灰度值置乱,进而得到加密后的图像。解密时首先根据秘钥生成混沌序列并... 详细信息

论文提出了一种基于混沌序列的量子图像加密方案。首先,将经典图像转换为FRQI量子图像,然后,采用三种混沌序列和受控旋转门使每个颜色比特随机旋转,完成位置置乱和灰度值置乱,进而得到加密后的图像。解密时首先根据秘钥生成混沌序列并对混沌序列取反,然后使每个颜色比特按照混沌序列指定的角度旋转即可。该方法加密后的直方图呈均匀分布,且秘钥空间大,抗攻击能力强。经典计算机上的仿真结果表明该方法有较好的安全性。

关键词：量子图像描述混度序列量子图像加密量子图像处理

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一种彩色量子图像加密方案

计算机与数字工程 2017年第6期45卷 1175-1179,1203页

作者：刘显德刘淑华赵思远李滨旭李盼池东北石油大学计算机与信息技术学院大庆163318 大庆油田有限责任公司第二采油厂信息中心大庆163414

论文提出了一种量子彩色图像加密方案。首先,采用NEQR模型将经典彩色图像转换为量子图像,其中每个像素的R,G,B颜色值采用24个量子比特描述,每种基色采用8个量子比特。然后,采用量子受控旋转门将这些描述颜色的量子比特分别随机旋转π/2... 详细信息

论文提出了一种量子彩色图像加密方案。首先,采用NEQR模型将经典彩色图像转换为量子图像,其中每个像素的R,G,B颜色值采用24个量子比特描述,每种基色采用8个量子比特。然后,采用量子受控旋转门将这些描述颜色的量子比特分别随机旋转π/2或π弧度。此时量子图像还原为经典图像之后不再含有任何信息。解密过程是加密的逆过程,经典计算机上的仿真结果表明该方法有较好的安全性。

关键词：图像处理图像加密量子图像描述量子图像处理量子图像加密