随着量子计算机的快速发展,基于量子计算机的量子图像处理也发展迅猛。现阶段研究表明,量子计算机在性能方面是优于经典计算机的,并且其高性能得到大家的普遍认可,因此越来越多的人尝试用量子计算机解决图像处理问题,以期望得到更加高效的图像处理解决方案。量子图像表示模型是量子图像处理的基础,目前已经有一些量子图像表示模型,其中应用最为广泛的是FRQI和NEQR模型,但是到目前为止对三维甚至多维图像,其表示模型仍然较少。量子图像压缩是量子图像处理的一个重要分支。本文中基于FRQI和NEQR模型提出三维图像的制备方法,并依据此制备方法实现DPCM三维量子图像压缩,仿真实验表明该压缩算法有着良好的压缩率。此外,我们基于GQIR图像制备模型,在量子计算机上实现JPEG有损压缩,其步骤包括将量化后的DCT系数存储到量子系统中、存储量化矩阵、逆量化和逆DCT。仿真模拟实验能够证实其复杂度和压缩率都优于BEC压缩方法的复杂度和压缩率。量子图像处理领域中另一个重要的分支是量子图像信息隐藏。它包括量子图像置乱和隐写,其中隐写是指将一幅私密图像隐藏到另一幅图像中,从而实现信息的隐蔽传输。LSB信息隐藏是经典计算机中图像隐藏技术的一个重要算法,本文将该算法移植到量子计算机中,仿真实验表明该算法在量子计算机中各种性能优良。