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专利号: 201910954060X
申请人: 嘉兴学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于量子纠缠的字符识别方法,其特征在于,包括:

(1)获取目标字符图像,对所述目标字符图像进行灰度化处理得到灰度图像,再将所述灰度图像中各个像素点映射为希尔伯特子空间中具有自旋属性的各个量子点;

(2)计算各个量子点在希尔伯特子空间的量子点自旋方向,并对各个量子点进行自旋可视化表征;

(3)根据各个量子点的自旋可视化表征和量子纠缠的性质,构建量子的纠缠叠加态模式得到各个量子纠缠对,根据各个量子纠缠对在希尔伯特子空间中图像的统计分布,描绘各个量子纠缠对的纠缠联结轨迹;

(4)根据量子纠缠理论中的最小流切割理论,对量子点间的纠缠模式进行切割,获取切割当前图像中所有量子纠缠对的最小能量和,计算得到所述目标字符图像对应的能量数值;

(5)确定所述能量数值在预设数据集中所处的能量数值范围区间,将所述能量数值范围区间对应的字符类别识别为所述目标字符图像对应的字符类别,所述预设数据集包括至少一对字符类别与能量数值范围区间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)之前,所述方法还包括:通过步骤(1)至步骤(4)计算至少一种字符类别下至少二个字符图像样本对应的能量数值;

对于每种字符类别,确定所述字符类别中各个字符图像样本的能量最大值min和能量最小值max,将类别可识别区间[min, max]确定为所述字符类别对应的能量数值范围区间;

对于每种字符类别,将所述字符类别与其对应的能量数值范围区间作为一组对应关系存入所述预设数据集。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中各个量子点的表达式为,其中d为量子点的维数, 为量子点在所述灰度图像中对应像素点的像素值,函数 表示希尔伯特子空间的一组基,各

个函数满足 。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述计算各个量子点在希尔伯特子空间的量子点自旋方向的方法,包括:将所述灰度图像的灰度值由区间[0, 255]归一化为[0, 1]之间;

在所述希尔伯特子空间中,将所述灰度图像中各像素点对应的量子点的自旋方向按像素值由0至1的顺序由下至右至上均匀分布,其中,所述灰度图像中像素值为0的像素点对应的量子点自旋方向确定为向下,像素值为1的像素点对应的量子点自旋方向确定为向上,像素值为0.5的像素点对应的量子点自旋方向确定为水平向右。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中所述构建量子的纠缠叠加态模式得到各个量子纠缠对的方法,包括:对所述灰度图像中每个像素点的像素值作保留小数点后一位处理;

根据处理后各像素点的像素值,将各个像素点对应的各个量子点按照量子自旋中心规则构建五对量子纠缠对,所述五对量子纠缠对包括0.1 & 0.9纠缠对、0.2 & 0.8纠缠对、

0.3 & 0.7纠缠对、0.4 & 0.6纠缠对以及[0.1-0.4] & [0.6-0.9]纠缠对。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中所述根据量子纠缠理论中的最小流切割理论,对量子点间的纠缠模式进行切割,获取切割当前图像中所有量子纠缠对的最小能量和,计算得到所述目标字符图像对应的能量数值的方法,包括:根据各个量子纠缠对以及对应构成的纠缠联结轨迹,采用纠缠熵能量函数求解切割每个量子纠缠对之间的能量数值;

统计各个量子纠缠对的能量数值并求和,计算得到所述目标字符图像对应的能量数值的方法。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述量子自旋中心规则包括:在将所述灰度图像中各个像素点映射为量子点后,以像素值0.5为基准,在一个笛卡尔坐标系内,将像素值位于(0.5, 1)区间的像素点对应的量子点自旋方向分布于第一象限,将像素值位于(0, 0.5)区间的像素点对应的量子点自旋方向分布于第四象限;

在所述笛卡尔坐标系中,若存在量子点自旋方向形成的多维有向向量与横坐标构成的正向夹角绝对值,与另一量子点自旋方向形成的多维有向向量与横坐标构成的负向夹角绝对值相等,则确定对应的两个量子点为量子纠缠对。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述字符类别包括数字、文字、图形。

9.一种基于量子纠缠的字符识别装置,用于实现权利要求1-8所述的基于量子纠缠的字符识别方法,所述装置包括:手写输入装置、处理器、用于存储处理器可执行指令的存储器;

其中,所述处理器被配置为:

获取目标字符图像,对所述目标字符图像进行灰度化处理得到灰度图像,再将所述灰度图像中各个像素点映射为希尔伯特子空间中具有自旋属性的各个量子点;

计算各个量子点在希尔伯特子空间的量子点自旋方向,并对各个量子点进行自旋可视化表征;

根据各个量子点的自旋可视化表征和量子纠缠的性质,构建量子的纠缠叠加态模式得到各个量子纠缠对,根据各个量子纠缠对在希尔伯特子空间中图像的统计分布,描绘各个量子纠缠对的纠缠联结轨迹;

根据量子纠缠理论中的最小流切割理论,对量子点间的纠缠模式进行切割,获取切割当前图像中所有量子纠缠对的最小能量和,计算得到所述目标字符图像对应的能量数值;

确定所述能量数值在预设数据集中所处的能量数值范围区间,将所述能量数值范围区间对应的字符类别识别为所述目标字符图像对应的字符类别,所述预设数据集包括至少一对字符类别与能量数值范围区间的对应关系。