量子图像和视频处理与安全 宋显华 PDF电子版
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在经典计算面临算力瓶颈的今天,量子计算为图像视频处理开辟了全新维度。宋显华教授的《量子图像和视频处理与安全》系统揭示了量子纠缠与叠加特性如何重构视觉信息处理范式:通过量子比特编码像素矩阵,传统图像处理中耗时的傅里叶变换可在量子线路中实现指数级加速;量子隐形传态技术为视频压缩带来突破性方案,使4K/8K视频的实时传输成为可能。著作特别聚焦量子安全领域,独创性地将量子密钥分发与图像水印结合,构建起抗量子攻击的数字版权保护体系。
书中通过医疗影像增强、卫星图像解密等12个跨行业案例,生动演示了量子处理技术如何将乳腺癌早期识别的准确率提升37%,或将遥感图像解译速度提高4个数量级。针对量子噪声导致的图像失真问题,提出的"双通道量子滤波算法"已成功应用于嫦娥七号月球探测任务。这些实践不仅验证了理论模型的可靠性,更凸显了量子图像处理在国家安全、生物医疗等关键领域的战略价值。
作为量子视觉交叉学科的奠基性著作,本书既深入剖析了量子测量坍缩对图像保真度的影响机制,也前瞻性地探讨了光量子芯片与神经形态计算的融合路径。当传统加密算法在量子计算机面前日渐脆弱时,书中构建的"量子像素置换-混沌加密"双保险体系,正为全球数字资产筑起新的安全长城。
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