基于交叉熵的数字图像置乱程度评价方法

将交叉熵与图像的最优分块处理相结合,提出了一种基于分块交叉熵的数字图像置乱程度的评价方法。为了能用图像交叉熵反映出图像置乱效果,采用具有周期性的置乱变换进行实验,结果表明,该方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映了所用的置乱变换在各个加密阶段的效果。     

利用差分图像奇异值分解的置乱程度评价研究

提出了基于差分图像和奇异值分解相结合的图像置乱效果评价新方法。针对基于奇异值分解法的置乱程度评价法不能客观地反映图像置乱效果好坏的不足,首先对置乱前后图像进行差分运算并得到其相应的差分图像,其次对两差分图像进行奇异值分解,最后计算其奇异值差异程度的大小作为图像置乱效果评价的新准则。实验结果表明,提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。对于不同的图像,该评价方法在一定程度上反映了所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

基于差分互信息距离的图像置乱效果评价法

提出了差分图像和互信息距离相结合的图像置乱效果评价新方法。首先提出了互信息距离概念,然后对置乱前后图像进行差分运算并得到其相应的差分图像,最后计算两差分图像之间的互信息距离作为图像置乱效果评价的新准则。实验结果表明,所提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

利用DCT变换进行图像置乱及其效果评价

提出了基于DCT变换的图像置乱效果评价新方法,以便真实地评价图像置乱效果的好坏。首先将置乱前后两图像分成大小相同的子块并对其进行DCT变换,其次利用置乱前后相同位置子块图像所对应频域系数来构造偏差矩阵并定义其离散概率分布,最后通过计算离散概率分布的信息能量作为图像置乱程度的评价。提出的评价方法能够很好地度量图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

一种图像距离定义及其在置乱效果评价中的应用

针对传统欧氏距离不能真实刻画图像间差异程度的不足,考虑到图像中任意位置灰度信息与其周围邻域灰度存在紧密关系,提出一种考虑邻域灰度信息的图像距离新定义,并用其构造一种描述图像置乱效果好坏的评价函数。实验结果表明,该评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

基于模糊散度理论的图像置乱程度评价研究

提出了基于模糊散度理论的图像置乱程度评价新方法。首先对置乱前后图像中任意像素所对应二阶邻域系统构造一个模糊集并定义其隶属度;其次计算图像中各像素所对应二阶邻域系统模糊集及其补集之间的模糊散度;最后根据置乱前后两图像的模糊散度来构造图像置乱程度评价函数。实验结果表明,提出的评价方法是能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

奇异值分解用于图像置乱程度评价研究

提出了基于奇异值分解的图像置乱程度评价新方法。首先求置乱前后两图像灰度值差的绝对值矩阵;其次计算灰度差绝对值矩阵与其转置矩阵之积并进行奇异值分解;最后根据所得奇异值构造一个离散概率分布并计算其信息熵作为图像置乱程度评价函数。实验结果表明,所提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

运用模糊熵理论进行图像置乱程度评价

提出了基于模糊熵理论的图像置乱程度评价新方法。首先对置乱前后图像中任意像素所对应二阶邻域系统构造一个模糊集并定义其隶属度,其次计算图像中各像素所对应二阶邻域系统模糊集的模糊熵,最后根据置乱前后两图像的模糊熵构造图像置乱程度评价函数。实验结果表明,提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,充分反映加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

基于差分信噪比的图像置乱效果评价研究

针对基于均方信噪比的置乱程度评价法不能客观地反映图像置乱效果好坏的不足,首先对置乱前后的图像进行差分运算并得到其相应的差分图像,其次计算两差分图像之间的均方信噪比值作为图像置乱效果评价的新准则,提出了基于差分图像和均方信噪比相结合的图像置乱效果评价新方法.实验结果表明,该方法能够有效地描述图像的置乱程度,能够反映出置乱次数与置乱程度之间的关系,并且与人的视觉感知基本一致.     

基于模糊贴近度理论的图像置乱效果评价研究

提出了应用模糊贴近度理论来构造图像置乱效果评价的新方法.从图像中任意像素与其周围邻域像素之间存在紧密关系角度出发给出了一种模糊集的定义,给出了图像中各像素所对应模糊集及其补集之间的模糊贴近度,最后根据置乱前后图像所有像素所对应的模糊贴近度之和采构造用于图像置乱效果评价的置乱度函数.大量仿真实验及结果分析表明,提出的评价方法是可行的,反映了加密次数与置乱效果之间的关系,其客观评价结果与人的视觉感知基本一致.     

基于DCT的图像置乱程度评价方法

针对当前出现的各种各样的置乱算法,为更好地衡量这些算法对不同图像的置乱程度,利用DCT系数的良好特性,结合人眼视觉掩蔽特点,提出一种新的描述图像置乱程度的评价方法。实验表明,该方法与人的主观评价相接近,能较好地反映同一图像和不同图像酌置乱效果。     

基于差分统计特性的图像置乱度盲评价线性模型

当前大部分图像置乱度评价算法均依赖于原始图像,且缺乏科学的数学模型作为基础。在分析置乱图像差分值统计分布特性的基础上,建立了理想置乱图像差分统计分布线性模型,并以此为基础,提出了三种置乱度盲评价算法：斜率绝对差法、差分绝对差法和重叠面积法。实验结果表明：三种算法对于图像差分统计分布有较强的敏感性,且不依赖于原始图像,能客观地评价图像置乱度,与人类视觉系统有着良好的一致性。     

基于位置相关性的图像置乱效果评价方法

利用欧氏距离范数描述图像的位置相关性,提出一种图像置乱效果评价方法。对Arnold变换和M序列变换2种置乱算法的置乱效果进行评价,实验结果表明,该评价方法能较好地刻画图像的置乱程度,反映了置乱次数和图像置乱程度之间的关系,与主观评价结果相吻合。     

基于Zig-Zag扫描的空域图像置乱新算法

传统的图像置乱算法如基于Arnold变换的数字图像置乱、基于Hilbert曲线图像置乱、基于仿射变换等都是将图像中像素的位置重新排列,从而使原始图像变换成一个杂乱无章的新图像。但是,其本身的像素值并未发生改变,所以置乱后图像的灰度直方图都不发生改变,而灰度直方图又是衡量一幅图像的重要特征。对于那些对安全性要求比较高的领域,如军事或牵涉到国家安全的机构,这类置乱方法的安全性可能达不到人们期望的要求。针对以上问题,本文提出了一种基于Zig-Zag扫描的空域图像置乱新算法。该算法首先对原始图像进行Zig-Zag扫描形成一个一维向量,然后对一维向量中每个像素和它前面相邻的像素进行按位异或运算,同时对其异或运算的结果进行像素值的交叉换位,再次改变像素点的灰度值,从而提高图像置乱效果。实验结果表明,该算法与传统的图像置乱算法相比,置乱后的图像不仅直方图发生了显著改变,而且置乱图像的统计特征更像白噪声,更加适用于图像文件的加密传输和秘密图像信息在数字水印技术中的置乱预处理。     

基于灰度均匀性的图像置乱程度盲评价算法

针对图像置乱程度评价问题提出以每个点为中心的区域灰度差均值作为图像置乱程度评价方法。算法首先针对理想置乱变换定义只适用于位置置乱的问题对其进行修改,使其也可以适用于包括像素置乱在内的所有置乱过程,并在此基础上考虑到各灰度值分布的均匀性,建立新的无需原图参与的图像置乱程度评价公式。实验仿真结果表明,该方法可以较好地衡量位置置乱图像或灰度置乱图像的置乱程度,与人的直观视觉评价吻合。