ファジィ量子計算に基づく画像の量子表現とその超高速画像圧縮への応用に関する研究

本研究では、量子計算(Quantum Computing)研究の枠組に於いて、ディジタル画像の新たな表現法「量子画像」(Quantum Image)の概念を提案した。具体的には、ファジィ論理を量子計算に埋め込む形でファジィ量子計算の枠組みを新たに提案し、その情報通信分野への各種応用を試みて、画像処理分野、特に画像圧縮の更なる高速化応用を実現した。申請者グループは、研究実施計画に基づき、初年度(H21年度)に、主に理論的観点から量子画像の表現法を考察整備して、一つの表現定理として纏めている。更にその具体的応用として、画像圧縮問題を取り上げ、応用可能性を検討した。本年度(最終年度のH22年度)では、量子計算の枠組みの上で、画像圧縮の計算量に対して、画像データサイズをNとするとN^2のオーダーを(logN)^2のオーダーにまで減らすことが出来る画期的な画像圧縮アルゴリズムを完成し、ベンチマーク画像データを用いて圧縮変換実験を行った。その成果として、3本の原著論文、17本の国際会議論文を発表している。得られた成果の波及効果としては、高度に発達しつつあるけれども現在の携帯端末では重すぎる大量の画像データの転送などにおいて、ハードウェアはそのままであっても本研究成果に基づくソフトウェアの開発により、実用レベルで誰でもいつでもどこでも自由に画像データを使いこなすことが出来るようになる事が期待できる。今後の情報化社会において、極めて有益なインパクトを与える見通しがついた。今後は、得られた研究成果を、革新的技術として早急に理論及び応用指針を整備確立し、世界をリードすることを目指す。

本研究では、量子計算(Quantum Computing)研究の枠組に於いて、ディジタル画像の新たな表現法「量子画像」(Quantum Image)の概念を提案した。具体的には、ファジィ論理を量子計算に埋め込む形でファジィ量子計算の枠組みを新たに提案し、その情報通信分野への各種応用を試みて、画像処理分野、特に画像圧縮の更なる高速化応用を実現した。申請者グループは、研究実施計画に基づき、初年度(H21年度)に、主に理論的観点から量子画像の表現法を考察整備して、一つの表現定理として纏めている。更にその具体的応用として、画像圧縮問題を取り上げ、応用可能性を検討した。本年度(最終年度のH22年度)では、量子計算の枠組みの上で、画像圧縮の計算量に対して、画像データサイズをNとするとN^2のオーダーを(logN)^2のオーダーにまで減らすことが出来る画期的な画像圧縮アルゴリズムを完成し、ベンチマーク画像データを用いて圧縮変換実験を行った。その成果として、3本の原著論文、17本の国際会議論文を発表している。得られた成果の波及効果としては、高度に発達しつつあるけれども現在の携帯端末では重すぎる大量の画像データの転送などにおいて、ハードウェアはそのままであっても本研究成果に基づくソフトウェアの開発により、実用レベルで誰でもいつでもどこでも自由に画像データを使いこなすことが出来るようになる事が期待できる。今後の情報化社会において、極めて有益なインパクトを与える見通しがついた。今後は、得られた研究成果を、革新的技術として早急に理論及び応用指針を整備確立し、世界をリードすることを目指す。