基于局部熵的图像特征描述方法

使用传统的特征描述方法SIFT在单一尺度上描述图像特征会丢失一部分重要信息,影响图像的正确匹配结果。为了解决这一问题,本文在多尺度模糊空间内提取特征描述子。信息熵从图像显著性角度估计特征点及其周围的信息,能获得更多的图像关键内容,本文提出了基于局部熵的图像特征描述方法。首先,在高斯差分空间(DOG)内计算特征点的多层SIFT描述子,同时统计特征点在每层尺度上的局部熵,计算特征点在每层的熵值占所有层熵总和的百分比,利用所得百分比与每层描述子做乘积;然后,累加所有层描述子;最后,使用平方根算法得到最终局部熵特征描述子。通过与其他描述子的对比实验结果可知,本文提出的局部图像描述方法在精确-召回率、平均均匀准确度和正确匹配数方面具有强鲁棒性。     

融合全局特性的SIFT特征在图像检索中的应用

针对图像检索中现有特征描述算法对图像中目标物体特征描述不够有效的特点,提出了一种基于融合全局特性的SIFT特征图像检索算法。首先,通过构建尺度空间、检测极值点、确定关键点等步骤生成SIFT特征向量描述子;其次,将全局颜色特征融合到SIFT算子中共同构建联合特征描述向量,从而更加全面地描述图像信息;为了提高检索效率,利用PCA降维方法将联合特征向量进行维数约减;最后通过距离匹配进行检索。实验结果表明,该算法能够很好地应用在特定目标物的检索中,从而达到高效检索的目的。     

结合亮度序局部特征描述的图匹配算法

在图匹配问题中基于松弛迭代的方法能否收敛到全局最优解在很大程度上依赖于初始值的估计,针对这个问题,提出了一种结合亮度序局部特征描述的图匹配算法。该算法首先利用Hessian-Affine方法提取图像的特征点及局部特征区域,以特征点作为图的节点并结合特征点的邻近关系构造结构图;其次,根据亮度序约束关系对局部特征区域进行子区域划分,利用改进的中心对称局部二值模式(CS-LBP)获取局部特征描述;最后,将局部特征描述之间的相似性作为图匹配关系矩阵的初始值,通过松弛迭代的方法获取特征点的准确匹配结果。实验结果表明该算法匹配准确率较高。     

基于混沌映射和离散变换的零水印算法

提出了一种基于混沌映射和小波变换的零水印算法.该算法将原始图像进行小波变换后,取其低频子带的小波系数作logistic映射,将得到的结果处理成一维数组作为提取水印图像的依据,并进行了Arnold变换和加密处理,因而保证了水印信息的安全性.     

KAZE算法在图像检索中的应用

给出一种KAZE算法与视觉词典库模型相结合的图像检索算法。利用KAZE算法提取特征点,构造特征描述子,进行预匹配;采用随机抽样一致性算法剔除误匹配点和错误点;通过K均值聚类算法对特征描述子进行聚类,建立视觉词典库模型。将图像特征描述子映射到视觉词典库模型,得到检索结果。实验结果表明,该算法可以检索相同或相似图像,图像检索的平均查准率为55%。     

基于特征匹配的图像真伪检测方法的研究

针对基于SIFT特征匹配的图像篡改检测算法存在篡改区域定位不清晰,以及SIFT误匹配现象会对篡改区域分辨造成干扰的问题,提出一种基于数学形态学和特征匹配的图像篡改区域定位方法.首先在尺度空间上对图像进行极值检测,对图像特征关键点进行定位,确定图像梯度方向,形成特征点描述子;然后基于欧式距离对特征描述子进行两两匹配形成块...     

旋转尺度不变的实时高精度场景匹配算法

针对场景匹配技术中以二进制稳健基元独立特征( binary robust independent elementary features,BRIEF)为代表的实时算法匹配错误率高的问题,提出一种基于局部梯度二值化的特征描述算法.该算法利用重心向量方向归一化特征描述区域,保证了特征描述符的方向不变性.同时,融合基于局部梯度二值化的区域纹理信息以降低特征匹配错误率.使用国际通用数据库对算法进行了验证,实验结果表明：提出的场景匹配算法其平均匹配准确率比BRIEF算法高44.59%,具有较高的鲁棒性.     

基于FAST角点检测的图像配准算法

提出了一种具有类SIFT描述特征的FAST角点检测的图像配准算法。先利用FAST对图像进行特征点提取;然后,采用圆环结构算子对提取出的特征点进行类SIFT的特征描述;最后,通过K-D算法将提取出来的特征点进行粗匹配,并使用视差梯度进行预筛选,使用RANSAC算法提纯,从而实现特征点匹配。试验结果表明,与SIFT算法和改进的SIFT算法相比,本算法减少了误匹配的数目,提高了匹配的精确性和稳定性。     

鲁棒的新型特征提取和匹配算法

针对现有图像特征匹配算法高复杂度、耗时长等问题,提出一种基于局部特征点的新型特征匹配算法。首先,构建尺度金字塔,在不同的尺度上进行FAST特征点检测,根据特征点的Harris响应对特征点进行排序选取;然后利用图像的矩和积分图的方法获得特征点方向,再根据同心圆的采样模式构造特征点向量,最后根据特征点向量的汉明距离进行特征匹配。实验研究表明,该算法在图像有一定程度的缩放、旋转和噪声影响的条件下,运行效果仍然稳定可靠。与传统的SIFT算法相比,该算法在保证特征提取与匹配良好性能的前提下,运行速度要比SIFT算法快数倍。     

基于区域统计直方图与自适应规则的图像匹配算法

当前解决图像匹配算法主要是依靠独立像素点的灰度特性来完成图像配准,当匹配图像存在较大的灰度差异时,易出现较多的误匹配点,使得算法的鲁棒性与匹配正确度不高。提出基于区域统计直方图耦合自适应规则的图像匹配算法。首先,利用积分图像的方式求取矩形区域内像素值,再采用Hessian矩阵行列式提取特征点,以提高算法的计算效率;然后,引入极坐标系,对特征点的邻域进行分割,利用像素点对应的微分不变矢量的特性,构建区域统计直方图模型,用以求取分割区域内所有像素点的微分不变量的统计直方图,生成特征描述子。将特征点对应的描述子向量进行欧式度量,借助自适应规则对门限值进行整定,完成特征点的匹配,以提高算法的匹配精度以及鲁棒性;最后,引入PROSAC算法,通过对匹配特征点之间的极限距离平方和进行评估判定错误匹配点,以剔除错误匹配点。仿真实验结果表明,与当前图像匹配算法相比,所提出的算法具有更高的配准精度与鲁棒性。该算法在图像伪造、图像检索等信息应用领域具有重要应用价值。     

基于文字复杂度的抗打印扫描文本水印算法

机密信息通过打印文档泄露已成为重要安全问题。在文档打印过程中嵌入数字水印,通过扫描打印件提取水印,进而追踪泄密源,是上述问题的一种有效解决方式。研究发现,自然文档中的相邻文字高度并不相同,并且文字高度相对关系经打印扫描等处理后能得到保留。据此,提出一种强鲁棒文本水印算法,并根据文字复杂度自适应地调整水印强度,以保证视觉效果。实验结果表明,使用该算法,水印文档在经历打印—扫描、复印—扫描、拍照等多种攻击后,其中信息仍能被正确提取。     

结合Harris检测与仿射变换的视频水印新方案

几何攻击和时间轴攻击是针对视频水印的两种常见攻击,针对现有水印算法只能抵抗某-种攻击的问题,提出了可抵抗两种攻击的水印方案.利用Harris检测良好的抗几何攻击特性提取视频帧的几何特征点,选择视频亮度分量的DCT域作为水印嵌入域,采用分块技术,结合信息水印与标志水印进行双重嵌入.水印检测时,利用仿射变换准确描述几何变换...     

一种基于特征点的双数字水印方案

提出了一种基于特征点的双数字水印方案．该方案将原始水印转换为与图像内容相关的两个水印．通过混沌序列分别嵌入到特征点区域中．在进行水印检测时,同时检测出两个水印,恢复出原始水印图像．该方案在考虑数据压缩和几何攻击的同时,也对解释攻击(IBM攻击)进行了一定的应对．实验结果与理论分析表明,该方案具有较好的强壮性．     

基于可逆信息隐藏的的无损鲁棒数字水印模型的研究

提出一种新的无损鲁棒数字水印的框架模型,该框架模型中通过鲁棒数字水印算法把水印嵌入进去,然后将可恢复原载体图像的信息再经可逆信息隐藏方法嵌入到该水印图像中,该模型在提取水印和恢复载体图像过程中都不需要原载体图像。基于该框架模型,本文提出一种基于混沌和JPEG压缩格式的无损鲁棒数字水印的算法,实验证明该算法不仅可以使载体图像无损重构,而且能有效的抵抗JPEG压缩、噪声干扰、低通滤波、剪切、旋转等几种典型的攻击,具有较强的鲁棒性,验证了本文所提出无损鲁棒数字水印框架模型的有效性。     

Multiple watermarking framework of video content oriented AVS

Firstly, a non-negative matrix factorization with sparseness constraints on the parts (NMFSCP) method is proposed, which is used to extract the video movement component. The AC energy coefficients of DCT transformation are used as the texture feature simultaneously. Then the linear combination of two video features above is used to adjust the location and strength of the watermark adaptively. Secondly, one dynamic robust watermark and two fragile watermarks are generated according to the energy of the I-frame macro-block, which are used to detect and restore the attack position respectively. Finally, the robust watermark and two fragile watermarks are embedded into the medium and high frequency DCT coefficients which are the biggest of the luminance blocks in the I-frame respectively. Simulation results show that the embedded robust watermark is robust not only to general attacks but also to video special attacks, and that the mixture recovery detection mechanism based on two types of fragile watermarking is sensitive to tamper, has good accuracy of tamper localization and can recover the video frame location under the time-resynchronization attacks. The video stream need not be decoded completely for watermark extraction in this paper, so it meets the needs of real-time detection.     

一种抗几何攻击的数字图像零水印算法

为加强零水印抗几何攻击的能力,该文提出一种边缘检测与对数极坐标映射相结合的零水印算法。首先利用SUSAN边缘检测法获取图像的重要边缘信息,然后将边缘图进行对数极坐标映射,再与置乱水印异或获取密图。提取水印时只需密图和置乱密钥,无需原始图像。实验结果表明该算法对于旋转、剪贴、缩放等各类几何攻击具有较好的鲁棒性,同时对于加噪、滤波以及JPEG压缩等攻击也具有良好的鲁棒性。     

面向纹理图的全息水印算法

该文提出了基于小波变换和奇异值分解的全息水印算法。纹理图的还原过程需得知一个参数序列,将它嵌入到纹理图中,可以减少参数的额外传输。该算法是先把水印全息化,然后对纹理图进行二级小波变换和奇异值分解,将全息系数替换载体图的中频系数。提取时利用字符识别将参数图自动转化为文本的形式。该算法的不可见性较好,具有抗JPEG压缩、滤波、平移的能力,打印扫描后仍能提取水印。     

基于极性调制的鲁棒水印算法

为满足地理信息版权保护对裁剪、拼接等攻击的强鲁棒性要求,通过构造二值序列分别表示水印0和1,利用变换域系数极性相对稳定的特点,通过调制极性序列与二值序列的相关系数嵌入水印,提出了一种基于变换域系数极性的水印算法。基于变换域系数特殊分类的极性序列分布在整个DCT域,增强了算法抗裁剪的能力;而且水印提取策略能够抵抗图像拼接攻击。实验结果表明,该算法具有良好的不可见性,可抵抗亮度(-90~+90)、对比度(-90~+80)、放大、裁剪、拼接的单独攻击,对综合攻击也有较强的鲁棒性。     

Secure zero knowledge watermark detection scheme based on the text robust feature

The security of a digital watermarking scheme must not depend on the watermarking algorithm itself or the embedding key. To improve the security of the digital watermarking scheme, the zero knowledge watermark detection (ZKWD) scheme based on asymmetric encryption is proposed for a plain text. The scheme consists of four components. Firstly, text features are extracted using the robust feature extraction method, and watermarking information is generated using the logistic chaotic map function. Then watermarking information is embedded into the original text medium using the common text watermarking method. When a copyright dispute occurs, the verifier and prover could verify the embedded watermark information according to the proposed ZKWD protocol based on asymmetric encryption. Using the method of zero knowledge proof, the watermark information could be detected without exposing the secrets related to the watermark, which makes the attacker unable to modify, forge or remove the watermark using the information obtained in the process of watermarking detection. The scheme does not leak any information to the verifier, and improves the security of watermarking detection.     

基于混沌理论和量化方法的双功能水印算法

针对传统数字水印功能单一的问题,提出一种同时实现版权保护和完整性认证的双功能水印算法。采取块均值量化方式,使水印嵌人过程中块内系数的变化值自适应于系数本身大小,以协调不可见性与鲁棒性,同时利用混沌映射构造与图像特征信息相关联的认证水印嵌入图像的最低有效位,以减少脆弱水印对鲁棒水印的影响。实验结果表明,该算法中的鲁棒水印对常见攻击具有抗攻击性,脆弱水印具有敏感性,且能定位出图像的篡改位置。