基于双量子比特态测量的量子自适应中值滤波

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1、2013年11月北京航空航天大学学报November2013第39卷第11期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstmnauticsV01．39No．11基于双量子比特态测量的量子自适应中值滤波袁素真毛峡陈立江薛雨丽(北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191)摘要：为了进一步增强去噪时对图像细节的保护能力，并同时提高算法实时性，提出了基于双量子比特态测量的量子自适应中值滤波算法，该算法首先将待处理图像像素转化为量子叠加态，然后依据量子测量原理对此叠加态进行量子测量，最后将测

2、量后的坍缩态转化为输出图像．该算法使用双量子比特态来描述单像素，拓展了单量子比特态与单像素的对应关系．双量子比特态的4个叠加基态增加了被描述像素的信息量，可以更精确地对像素进行操作．该算法根据噪声特点设计双量子比特态的概率密度公式，并根据测量坍缩态自适应地调整滤波窗口尺寸．实验证明，该算法与标准中值滤波和经典自适应中值滤波相比，具有更好的综合滤波能力，既可以有效地滤除噪声点，很好地保护图像细节，又具有很好的实时性．关键词：量子白适应中值滤波；叠加态；量子测量；坍缩态中图分类号：TP391．4：0413．1文献标识码：A文章编号：10

3、01-5965(2013)11．1443-06QuantumadaptivemedianfilteringbasedondualqubitsstatemeasurementYuanSuzhenMaoXiaChenLijangXueYuli(SchoolofElectronicandInformationEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Tofurtherenhancetheimagedetail

4、protectionability，improvethealgorithmreal．timeinthede’noisingprocess，aquantumadaptivemedianfilteringalgorithmbasedOffdualqubitsstatemeasurementwasproposed．Thealgorithmfirstlytransformedtheimagepixeltoquantumsuperpositionstateform；secondly，thequantumsuperpositionstatewa

5、smeasuredbasedonquantummeasurementtheory；finally，outputimagewasdesignedbasedonthemeasurementcollapsingstate．Expandingthetraditionalcorrespondencerelationshipbe—tweensinglepixelandsinglequbitstate，thealgorithmuseddualqubitsstatetorepresentasinglepixel．Dualqubitsstatehas

6、foursuperpositionstatesSOthatitcontainsmoreinformationontherepresentedpixelsandprocessesthesepixelsmoreaccurately．Probabilitydensityofthedualqubitsstatewasdesignedbasedonthenoisecharacteristics，andthecollapsestateswilladaptivelyincreasethefilteringwindow’Ssize．Experime

7、ntsshowthatthequantumadaptivemedianfilteringalgorithmhasabetterintegratedfilteringcapabilitycomparedwithmedianfilteringandclassicaladaptivemedianfiltering．Thealgorithmcanremovethenoiseeffectively，protectthedetailwellandhasgoodreal-time．Keywords：quantumadaptivemedianfil

8、tering；superpositionstate；quantummeasurement；collapsestate近年来，量子力学已经渗透到多个学科，在计算科学、通信理论、数字信号处理以及数字图像处理等多个领域有广泛的应用m6

9、．但