【XH】 量子图像处理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302422679

商品编码：29474540145

包装：平装

出版时间：2016-04-01

基本信息

书名：量子图像处理

定价：39.00元

作者：

出版社：清华大学出版社

出版日期：2016-04-01

ISBN：9787302422679

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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量子图像处理是近几年刚刚兴起的研究方向，是融合量子信息、量子计算、图像处理、数学等形成的新兴交叉学科。虽然该方面的研究还很不成熟，在物理实现上还存在许多困难，但是它的理论优势很可能对未来计算工具的发展产生深远影响。本书是结合作者的科研工作，对量子图像处理进行系统的总结和评述。

内容提要

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量子图像处理是近几年刚刚兴起的研究方向，是融合量子信息、量子计算、图像处理、数学等形成的新兴交叉学科。本书在简要介绍量子计算知识的基础上，总结了量子图像处理方面的研究现状，并着重介绍本书作者在量子图像处理方面的研究成果，包括量子图像表示、量子图像置乱、量子图像几何操作、量子伪彩色处理、量子信息隐藏等方面。 对量子图像处理感兴趣的科研人员可以选用本书作为入门读物或者参考书。

目录

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章绪论 1.1研究意义 1.2量子图像处理的产生与发展 1.3本书组织结构 第2章量子计算基础知识 2.1量子计算和量子计算机 2.1.1量子态及其叠加 2.1.2量子态的时间演化及其幺正性 2.1.3纠缠 2.1.4量子不可克隆定理...5.3.4量子Hilbert逆置乱 5.3.5量子Hilbert置乱的例子 5.3.6网络复杂度 5.4本章小结 第6章量子图像几何操作 6.1量子图像缩放 6.1.1图像缩放概述 6.1.2基于近邻的图像缩放原理 6.1.3量子图像放大 6.1.4量子图像缩小 6.1.5量子图像缩放的例子...8.1量子LSB信息隐藏 8.1.1经典LSB信息隐藏 8.1.2量子LSB信息隐藏 8.1.3量子LSB分块信息隐藏 8.1.4实验模拟与分析 8.2基于Moiré条纹的量子信息隐藏 8.2.1莫尔效应 8.2.2基于莫尔条纹的量子信息隐藏 8.2.3提取操作 8.2.4实验模拟与分析 8.3本章小结 参考文献

作者介绍

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姜楠，北京工业大学计算机学院副教授，硕士生导师。主要研究方向包括量子图像处理、内容安全和计算智能。发表科研论文70余篇，其中SCI检索20余篇；撰写著作4部；授权发明10余项；主持国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目。担任多个国际期刊审稿人。所指导的学生多人次获得国家奖学金、科技之星等奖励和称号，并多次获得全国和校级科技竞赛奖励。

文摘

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序言

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《量子图像处理》：一场跨越时空的视觉革新 想象一下，我们正站在一个全新的维度，眼前所见的图像不再是二维平面的像素堆叠，而是蕴含着深邃量子规律的复杂信息集合。我们不再仅仅“看”到图像，而是开始“理解”它，深入到构成它的基本粒子层面，探索其内在的逻辑与关联。这并非科幻小说中的畅想，而是《量子图像处理》这部开创性著作所描绘的未来图景，一场正在悄然发生的，关于视觉信息处理的深刻变革。 本书并非简单地罗列技术术语，而是以一种引人入胜的方式，带领读者踏上一段探索之旅，揭示如何利用量子力学的奇妙原理，为我们司空见惯的图像处理领域注入前所未有的强大能量。从基础的量子比特概念，到复杂的量子算法在图像压缩、降噪、边缘检测、特征提取等核心任务中的突破性应用，《量子图像处理》都力求以清晰、严谨又不失启发性的语言进行阐述。 颠覆传统，重塑视觉认知 长期以来，我们依赖的经典图像处理方法，如傅里叶变换、小波变换等，虽然取得了显著成就，但在处理海量、高维、复杂的图像数据时，仍显出其局限性。它们如同在二维棋盘上移动的棋子，在理解多层级的、纠缠不清的信息关联时，显得力不从心。《量子图像处理》则为我们打开了一扇通往更高维度的窗口。它阐释了如何利用量子叠加态的并行处理能力，在同一时间内探索图像数据的多个可能性，从而在指数级的时间复杂度上实现经典算法望尘莫及的效率。量子纠缠则如同搭建起一道信息高速公路，让图像中不同区域、不同特征之间的关联得以瞬间传递和理解，这对于理解复杂场景、识别细微模式具有革命性的意义。 本书首先将读者引入量子计算的基础殿堂。不必担心冗长的数学推导，作者以直观的比喻和巧妙的类比，将量子比特（qubit）的叠加性——既是0又是1的奇特状态，以及量子门操作——对量子比特进行精确操控的逻辑，一一呈现在读者面前。这些基础概念是理解后续量子图像处理算法的基石。读者将了解到，一个量子比特所能承载的信息量远超经典比特，而多个量子比特组成的量子寄存器，更是能够实现指数级的并行计算能力。 量子算法，解锁图像处理新可能 随后的章节，将是本书的核心亮点——量子算法在具体图像处理任务中的应用。 量子图像压缩： 想象一下，将一张高清图片压缩到微不足道的体积，却能完全还原其细节，甚至在某些方面超越原始数据。本书将探讨如何利用量子傅里叶变换（Quantum Fourier Transform, QFT）等量子算法，在频域内更有效地表示图像信息，剔除冗余，实现极致的压缩。量子算法在处理图像的周期性或重复性特征方面，展现出天然的优势，有望在存储和传输大量图像数据时，带来颠覆性的效率提升。 量子图像降噪： 图像中的噪声，如同无处不在的干扰，模糊了真实的视觉信息。传统的降噪方法，往往伴随着对图像细节的损失。《量子图像处理》将揭示，如何利用量子相干性（coherence）来区分信号与噪声。通过构建量子模型来描述图像的内在结构和噪声的随机性，量子算法能够更智能地“屏蔽”噪声，同时最大限度地保留图像的清晰度与细节。例如，基于量子退火（Quantum Annealing）的算法，可以被设计来寻找图像的最优降噪解。 量子边缘检测与特征提取： 图像的边缘和关键特征，是理解图像内容的基础。本书将深入介绍，如何利用量子算法的并行搜索能力，以及对图像局部和全局特征的敏感性，来完成高效的边缘检测和特征提取。例如，通过量子搜索算法（Grover's Algorithm）的变体，可以加速在图像数据集中搜索特定特征点的过程。更进一步，通过分析图像中像素之间的量子纠缠关系，我们可以发现人眼难以察觉的深层结构和关联，从而实现更鲁棒、更富有意义的特征提取。 量子图像分割与识别： 将图像划分为不同的区域（分割），并识别出其中的物体（识别），是计算机视觉领域的终极目标之一。《量子图像处理》将展望，如何利用量子算法的全局优化能力，以及对图像语义信息的深层理解，来革新图像分割与识别的范式。例如，量子机器学习模型，如量子支持向量机（Quantum Support Vector Machine, QSVM）或量子神经网络（Quantum Neural Network, QNN），有望在训练速度和识别精度上，取得传统机器学习模型难以企及的突破。这些模型能够捕捉图像中更复杂、非线性的模式，从而实现对目标物体更精准的识别和分类。 量子图像复原与超分辨率： 面对模糊、损坏或低分辨率的图像，我们渴望将其恢复到清晰、高分辨率的状态。《量子图像处理》将探讨，量子算法如何在高维空间中进行更精密的“信息补全”。通过对图像退化过程的量子建模，以及利用量子纠缠来推断缺失的信息，算法能够更有效地进行图像复原和超分辨率重建，将模糊的轮廓重新勾勒清晰，将模糊的细节重新呈现锐利。 超越理论，展望未来 《量子图像处理》并非止步于理论的探讨。本书还将积极地展望量子硬件的发展，以及量子算法在实际应用中的潜力。从早期的量子退火机，到未来的通用量子计算机，硬件的不断进步将为量子图像处理的实现提供坚实的基础。书中将探讨，如何在当前的NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）时代，设计出能够运行在噪声量子计算机上的实用量子图像处理算法，以及为未来的容错量子计算机时代做好准备。 本书还将触及量子图像处理在各个领域的潜在影响，包括但不限于： 医疗影像分析： 在医学领域，精确的图像诊断至关重要。量子图像处理有望在肿瘤检测、病灶识别、药物研发等方向，提供前所未有的分析精度和速度，挽救更多生命。 自动驾驶与机器人视觉： 自动驾驶汽车和智能机器人需要实时、准确地感知周围环境。量子图像处理将赋予它们更强大的视觉能力，使其能够更好地理解复杂的交通场景，识别障碍物，做出更明智的决策。 遥感与环境监测： 从卫星图像中提取信息，进行环境监测、灾害预警，将因量子图像处理而变得更加高效和精确。 娱乐与虚拟现实： 更逼真的虚拟现实体验，更精美的数字内容制作，都将受益于量子图像处理带来的视觉革新。 科学研究： 在天文学、粒子物理学等需要处理海量图像数据的科学领域，量子图像处理将成为探索未知的重要工具。 结语 《量子图像处理》是一本为所有对未来科技充满好奇的读者而作的书。它以严谨的科学态度，结合前瞻性的视野，为您揭示了量子力学如何与图像处理这一我们习以为常的领域发生奇妙的碰撞，并由此催生出颠覆性的技术。本书不仅是技术手册，更是一次思维的启迪，一次关于如何突破认知界限、重塑我们与视觉信息关系的深刻探讨。阅读本书，您将不再仅仅是图像的使用者，更能成为理解和驾驭下一代视觉技术的先驱。这不仅仅是关于图像，更是关于我们如何以更深邃、更强大的方式理解我们所处的这个世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，【XH】 量子图像处理，在我的书架上显得格外引人注目。当我第一次看到这个名字时，我就被它所蕴含的潜在可能性所深深吸引。我一直相信，科学的进步往往来自于不同学科之间的碰撞与融合，而量子力学与图像处理的结合，无疑是这种前沿探索的绝佳范例。我对于书中会如何解析量子世界的奇妙规律，并将其巧妙地应用于我们日常可见的图像信息领域，感到无比好奇。我想象着，这本书或许会详细介绍如何利用量子比特的并行计算能力，来加速复杂的图像识别任务，比如在海量数据中快速检索特定图像，或者对模糊不清的图像进行超分辨率重建。也可能，书中会深入探讨量子纠缠在图像加密和信息隐藏方面的应用，为数据安全带来革命性的解决方案。这本书在我心中，不仅是一本技术类的书籍，更像是一扇通往未来科技发展方向的窗口，让我得以窥见那些尚未被完全揭示的、令人兴奋的可能性，我非常期待它能为我带来全新的视角和深刻的启发。

评分☆☆☆☆☆

我最近在寻找一些能够真正挑战我思维的书籍，而《【XH】 量子图像处理》这个名字，毫不夸张地说，瞬间就抓住了我的眼球。我之前接触过一些关于量子信息和基础的图像处理的书籍，但将这两者有机结合的，却鲜有耳闻。这让我产生了一种强烈的预感，这本书可能蕴含着一些极其深刻的见解，甚至可能是我过去从未思考过的角度。我脑海中开始勾勒出这本书的轮廓：或许它会从量子力学的基本原理出发，阐述为何这些原理能够被应用于图像数据的处理，比如叠加态是否能代表图像的多种可能状态，或者量子隧穿效应能否在图像分割中找到新的突破口。我也在思考，它是否会探讨量子算法在图像去噪、边缘检测、特征提取等方面的优势，以及与传统算法相比，量子算法在效率和准确性上可能带来的飞跃。这本书在我看来，不仅仅是一本技术手册，更可能是一扇通往全新计算范式的大门，一个让我重新审视“图像”这个概念的契机。我迫不及待地想翻开它，看看书中的作者是如何巧妙地将这两个看似不相关的领域编织在一起的，又会为我们描绘出怎样一幅令人惊叹的科学图景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就足够吸引人，那种深邃的蓝色背景，点缀着抽象的光点和线条，仿佛直接将我带入了微观世界的奇妙境地。我一直对科学的边界充满好奇，尤其是在物理学和信息科学交叉的领域。而“量子”这个词本身就带着一股神秘而强大的力量，让人忍不住想要一探究竟。虽然我目前还没来得及深入阅读这本书的详细内容，但从书名《【XH】 量子图像处理》来看，它似乎触及了一个我非常感兴趣的方向——将量子力学的原理应用到图像的理解和操作上。我设想，这可能会涉及如何利用量子叠加态来并行处理图像信息，或者量子纠缠能否实现更高效的图像压缩和传输。这种跨学科的融合，在我看来，是未来科技发展的重要趋势之一。我非常期待书中能够提供一些新颖的视角和前沿的研究成果，让我能够对这个领域有更清晰的认识。也许书中会介绍一些基于量子计算的图像识别算法，或者利用量子现象来增强图像的清晰度。光是想想这些可能性，就足以让我充满期待。希望这本书能够打开我认识世界的新窗口，让我看到一个充满无限可能性的未来。

评分☆☆☆☆☆

我刚拿到这本书，还没来得及细看目录，但光是“量子图像处理”这个书名，就让我脑海中涌现出无数的联想。我一直对那些能够革新现有技术的理论和应用感到着迷，而“量子”和“图像处理”的结合，无疑指向了这样一个前沿领域。我的直觉告诉我，这本书很可能在探讨一些前所未有的图像分析和处理方式，也许是利用了量子比特的并行计算能力，来实现对海量图像数据的快速分析，或者借助量子态的叠加和纠缠特性，来构建更复杂、更精细的图像特征提取模型。我猜想，书中或许会深入讲解一些尚未普及的量子算法，并详细阐述它们如何应用于诸如医学影像分析、遥感数据处理、甚至是虚拟现实内容的生成等领域。这种跨越微观粒子世界和宏观视觉信息的世界，在我看来充满了无穷的魅力和巨大的潜力。我希望能从这本书中获得一些能够激发我思考和探索的灵感，也许能让我对未来计算科学和信息技术的发展方向有更深入的理解。

评分☆☆☆☆☆

收到这本《【XH】 量子图像处理》，我内心是充满了好奇与一丝忐忑的。我本身对物理学，尤其是量子力学方面，只有一些浅显的了解，而图像处理对我来说也并非本专业。但是，正是这种“跨界”的组合，让我觉得这本书必定有其独到之处，或许能为我打开一个全新的认知维度。我很难想象，将量子世界的奇特规则，比如叠加、纠缠，应用在我们每天都会接触到的“图像”上，会产生怎样的火花。是不是可以理解为，量子状态可以代表图像的多种可能性，从而在图像识别上实现更强大的泛化能力？或者，量子纠缠能否在图像的压缩和传输过程中，实现信息的高度集中和无损传输？我甚至联想到，也许书里会介绍一些能够模拟量子现象的算法，在处理复杂图像时，展现出远超传统计算机的效率。这本书，在我看来，更像是一份来自未来的“技术预言”，它指引着我们去探索科学前沿的无限可能，也让我对那些深奥的理论背后隐藏的实际应用，产生了浓厚的兴趣。