基于QDCT和HVS的双彩色图像水印算法

针对水印中信息容量、不可见性和鲁棒性相互制约的问题,文中提出了一种基于QDCT和HVS的双彩色图像水印算法。该算法首先将彩色载体图像和彩色水印图像进行QDCT;然后根据HVS的特性决定水印信息的嵌入位置与嵌入强度,并结合广义Arnold变换和冗余嵌入策略, 将水印QDCT系数嵌入到载体图像QDCT系数的实部和虚部。实验结果表明,通过该算法嵌入水印后的彩色图像在PSNR为35 dB时,在常见攻击下提取出的水印大部分NC值高于0.95,水印信息具有更好的不可见性与鲁棒性。     

客观评价彩色图像质量的全四元数结构相似度方法

在不损失彩色图像颜色信息的基础上,通过定义一 种全四元数模型 将四元数的3个虚部以及实部全部用于表示彩色图像的结构信息,从而在完整保留颜色信息 的基础上提高了四元数矩阵的信息承载量。为了进一步增加与主观感知的一致性,将彩色图 像的细节信息和颜色分量合并作为四元数的实部和虚部,进而改进传统的图像质 量评价结构相似度(SSIM)方法,采用四元数结构相似度方法 实现了对待测图像的质量评价。实验结 果表明,本文方法既保留了彩色图像的颜色信息,又增强了图像内容中人眼 敏感的细节信息,采用LIVE数据库和IVC数据库验证了本文方法的评价指标,实验结果 表明, 所提指标与人眼主观感知的一致程度要好于传统的图像质量评价方法以及纯四元数SSIM方法。在交叉失真实验中,量化评价结果的Kendall等级相关系数 (KRCC),Spearman等级相关系 数(SRCC)以及均方根误差(RMSE)为0.6929、0.881以及 7.506,均好于实验中采用的其它几种方法。     

基于四元数主成分分析的人脸识别算法

本文把四元数矩阵运算引入主成分分析,提出了一种应用于彩色图像的四元数主成分分析人脸识别算法。该算法首先用四元数矩阵模型表示彩色人脸图像,然后求该四元数矩阵的协方差矩阵,及其特征向量,通过将彩色人脸图像投影到四元数协方差矩阵特征向量组成的特征空间,比较其与已知人脸在特征空间的位置,从而达到识别彩色人脸的目的。实验表明,采用该算法能得到比经典的特征脸法更高的识别率。     

彩色图像的四元数径向矩仿射不变量

为了研究彩色图像的不变量特性,本文把传统灰度图像的不变量理论推广到四元数层面上来,定义了彩色图像的四元数径向矩并构造了该矩函数的仿射不变量。采用四元数对彩色图像建模,可以充分利用彩色图像整体信息,实现彩色图像RGB通道的并行处理。实验结果表明,彩色图像的四元数径向矩仿射不变量的稳定性要优于L.V.Gool等人提出的彩色矩仿射不变量,其数值稳定性(σ/μ值)提高了一个数量级。本文所提出的四元数径向仿射不变量可以作为模式识别中彩色目标的特征描述子。     

基于边缘特征和亮度的彩色图像质量评价

传统的图像质量评价算法大多针对灰度图像而言,这些算法利用图像中对应的像素灰度误差建立数学模型来评价图像,不能够评价彩色图像的质量。本文提出了一种基于边缘特征和颜色亮度信息的彩色图像质量评价方法。首先,利用Sobel算子提取图像边缘;其次,定义了边缘和亮度相似系数来分析它们对图像的影响。最后,综合考虑这两个因素建立数学模型对彩色图像进行评价。大量实验表明:该方法适合评价彩色图像;同时,该实验结果与人的主观感觉的一致性较好。     

四元数域彩色图像整体式水印算法

该文提出一种结合四元数变换域和四元数分解方法的整体式彩色图像水印算法。首先对彩色载体图像进行分块四元数傅里叶变换得到其频域矩阵,然后对频域单位小块进行四元数奇异值分解,根据分解得到四元数酉矩阵前若干列中对角线元素的幅值构造水印序列,并将水印隐藏到分解得到的实系数奇异值中。仿真实验表明,该文提出的水印方法不仅可以把嵌入水印带来的误差扩散到载体图像的各个颜色分量上,而且比传统的将彩色图像划分为各个单独色彩通道,分别进行水印嵌入的方法不可见性更好,并且,通过构造与奇异值酉矩阵相关的水印序列可以有效解决现有四元数水印算法存在的误检测率以及水印图像易伪造问题。     

基于HSI空间和K-means方法的彩色图像分割算法

提出了一种新的彩色图像聚类分割算法,选用HSI空间作为彩色分割空间,在研究H分量的聚类算法中,该分量的圆循环特性被充分的考虑,同时也定义了H分量空间中两点距离的定义和中心的概念;选用最重要的H分量和I分量作为分割聚类特征,运用模糊隶属度刻画了该聚类特征,最后运用K-means算法对彩色图像进行聚类分割.实验结果表明,此算法能够准确地从彩色图像中提取目标区域,且在H分量和I分量上联合分割的结果好于在单个分量上分割的结果.     

循环相关熵谱密度估计高效算法研究

针对循环相关熵谱估计循环周期图检测(CPD)算法存在计算效率低、频谱分辨率低和易产生"频谱泄漏"的问题,该文提出一种循环相关熵谱估计的Correntrogram算法.Correntrogram算法借鉴Wigner-Ville分布(WVD)时频分辨率高的优势,将WVD算法中瞬时自相关函数替换为时变自相关熵函数,即可得到一种循环相关熵谱密度估计算法,称为Correntrogram.首先计算信号的时变自相关熵函数矩阵,再计算时变自相关熵函数矩阵各行的FFT,得到循环自相关熵函数矩阵,最后计算循环自相关熵函数矩阵各列的FFT,得到循环相关熵谱密度.通过仿真调幅信号的处理结果证明:Correntrogram算法有效提高了循环相关熵谱估计效率,避免了"频谱泄漏",提高了频谱分辨率,该算法程序运行可靠.     

循环相关熵谱密度估计高效算法研究

针对循环相关熵谱估计循环周期图检测(CPD)算法存在计算效率低、频谱分辨率低和易产生“频谱泄漏”的问题，该文提出一种循环相关熵谱估计的Correntrogram算法。Correntrogram算法借鉴Wigner-Ville 分布(WVD)时频分辨率高的优势，将WVD算法中瞬时自相关函数替换为时变自相关熵函数，即可得到一种循环相关熵谱密度估计算法，称为Correntrogram。首先计算信号的时变自相关熵函数矩阵，再计算时变自相关熵函数矩阵各行的FFT，得到循环自相关熵函数矩阵，最后计算循环自相关熵函数矩阵各列的FFT，得到循环相关熵谱密度。通过仿真调幅信号的处理结果证明:Correntrogram算法有效提高了循环相关熵谱估计效率，避免了“频谱泄漏”，提高了频谱分辨率，该算法程序运行可靠。     

基于分数阶四元数傅里叶变换的彩色图像自适应水印算法

针对现有一些彩色图像自适应水印算法在自适应过程中未充分考虑色彩信息或者在嵌入过程中未考虑彩色载体图像分量的整体性等不足,该文提出一种基于分数阶四元数傅里叶变换(FrQFT)的彩色图像自适应数字水印算法。首先利用人类视觉系统(HVS)提取彩色载体图像块的纹理、边缘和色调掩蔽特性,并依据这些特性对适合嵌入图像块自适应分配嵌入强度,然后在FrQFT域以自适应强度采用量化索引调制算法和冗余嵌入策略嵌入水印。实验结果表明,该算法优于现有的基于四元数傅里叶变换(QFT)的算法以及基于分数阶傅里叶变换(FrFT)的算法,具有较好的不可见性和鲁棒性。     

基于人眼对比度敏感视觉特性的彩色图像压缩技术

结合人眼对比度敏感视觉特性的测量过程和图像离散余弦变换特征,提出了一种基于人眼感知特性的彩色图像压缩技术方案。方案首先将彩色图像转换到CLELAB颜色空间描述,并分别对3个分量进行离散余弦变换处理,再结合人眼对比度敏感函数模型和DCT变换域系数特征对变换域系数进行量化处理,并采用Huffman算法进行编码压缩,最后采用逆过程进行解压并匹配出解压后的彩色图像。通过仿真实验,结果表明:在压缩比为98.355 5∶1时,PSNR能达到37dB以上,人眼无法分辨出解压缩图像与源图像之间的差异;且编码效率能达到0.74以上,冗余度在0.26以下。表明提出的彩色图像的压缩技术方案在保证编码质量和图像质量的前提下能够实现较高的压缩比,是一种可行的、有效的彩色图像压缩技术方案。     

一种结合人眼对比度感知特性的彩色图像压缩算法

为了使图像压缩后的效果更加符合人眼感知特性,提出了一种结合人眼对比度敏感视觉特性的图像压缩算法。算法首先结合视觉特性和图像变换域频谱系数特征,提出一种图像的角频率的计算方法,并依据计算的角频率提出一种人眼觉察图像最小误差阈值的计算方法;然后以此阈值作为量化步长,提出一种图像变换域频谱系数的量化方法;最后采用霍夫曼编码算法进行编解码,实现图像的压缩。并对三幅彩色图像进行了仿真实验,结果表明:与JPEG技术相比,三幅彩色图和各分量图的平均压缩比、PSNR和SSIM依次提高了10.4807%、6.9879%和2.6494%。表明提出的结合人眼视觉特性的图像压缩算法是一种较好的、有实用价值的压缩算法。     

基于局部离散小波变换的无参考模糊图像质量评价方法

构造模糊图像的参考图像,使无参考(NR)图像质 量评价转变为一种全参考(FR)图像质量评价,提出一种基于 局部离散小波变换的NR模糊图像质量评价方法。首先,采用低通滤波的方 法构造原始模糊图 像的参考图像;然后,通过局部离散小波变换提取出原始模糊图像和参考图像的高频能量图 ;最后计 算两幅高频能量图的相似度,得到原始模糊图像的质量。在LIVE、TID2008和CSIQ 3个数据 库上的实验结果表明, 本文算法的评 价性能较优,相较其他常用的4个清晰度评价算法,在与主观评价的单调性和一致性上有明 显提高,在LIVE 数据库上的SROCC值达到0.9598,在CISQ数 据库上的SROCC值达到0．9104 ,与主观评价平均意见成绩(MOS)值拟合的散点图拟合度为最优。实验数据 结果表明,本文算法性能稳定,符合人类视觉系统。     

基于模糊逻辑与NSCT的彩色图像融合

针对灰度融合图像色彩单一,视觉效果不佳的问题,提出了一种基于NSCT变换与模糊逻辑的多聚焦彩色图像融合算法。首先对彩色图像进行IHS变换,然后对亮度分量I进行NSCT分解,采用高斯隶属度函数确定低频分量自适应加权系数,对高频系数采用"模值取大"的融合准则进行融合,再通过NSCT逆变换,得到融合后的亮度分量,并由此计算融合后的色度分量和饱和度分量,实现彩色图像的融合。实验结果表明,该方法得到的融合图像色彩鲜明、边缘细节清晰、更加符合人眼视觉。     

基于Shearlet变换与区域分割的遥感图像融合

结合区域分割理论,提出了一种基于Shearlet变换 的遥感图像融合算法。首先通过色度H-亮度I-饱和度S(HI S) 变换对多光谱图像进行分解,将I分量与全色图像进行Shearlet变换,得到低 频、高频信息图;然后对 低频信息图进行基于灰度的区域分割,两图像的低频部分使用改进的加权融合算法改善融 合图像轮廓模 糊问题,以区域匹配度作为融合规则,高频分量采用区域清晰比作为融合规则,得到更多 的细节信息; 最后通过HIS逆变换得到融合图像。实验结果表明,本文算法 所得融合图像在有效地保持了多光谱图像光谱信息的同时,提高了空间细节信息。     

一种基于Retinex理论的彩色图像增强算法

在分析Retinex理论及其经典算法的基础上,提出一种新的彩色图像增强算法。该方法在保持增强图像高频成分的同时,很好地保留了图像的部分低频成分,并根据Gray World理论,引入动态参数,提高了图像的动态范围。实验结果表明,用所提算法能有效增强彩色图像。     

基于组合混沌系统的彩色图像加密算法

为了提高彩色图像信息的安全性,针对单一混沌系统的不足,提出一种基于组合混沌系统的彩色图像加密算法。首先将明文图像变化成为红(R)、绿(G)和蓝(B)三个分量,并采用小波变换分别对R,G,B三个分量进行分解,然后采用不同混沌系统对R,G,B三个分量的低频系统分别进行置乱处理,并采用小波重构得到加密后R,G,B分量,最后对组合R,G,B进行随机排列,得到密文图像,并采用仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明,相对其它彩色图像加密算法,本文算法获得了更加理想的图像加密效果,在提高密钥空间的同时,抗攻击能力得到大幅度提升。     

图像通信中一种低照度彩色图像增强算法

针对低照度彩色图像细节模糊、亮度不高等问题,提出一种新的彩色图像增强算法。首先引入新传递函数改进传统同态滤波,然后,在RGB色彩空间上,分别对R、G、B分量用改进的同态滤波和对比度受限自适应直方图均衡（CLAHE）进行增强。接着,转换到HSV色彩空间,用非线性函数对亮度进行光照补偿,对饱和度进行1.5倍拉伸。最后恢复图像色彩信息。实验结果表明,新算法在保持图像细节的同时能够增强图像对比度,使图像清晰度更高。     

基于颜色色差的彩色图像压缩技术研究

根据图像DCT变换域系数特征和结合人眼辨别颜色色差的阈值,提出了一种基于颜色色差的彩色图像压缩技术方案。方案首先将彩色图像转化到与设备无关的CIELAB颜色空间,并进行DCT变换和色差计算;再通过人眼辨别颜色色差的阈值进行有选择的量化,并通过Huffman算法进行编码、压缩;最后利用其逆过程进行解压。通过仿真实验,结果表明,重建的彩色解压缩图像与源图像几乎一样,各分量亮度图的解压缩图像的PSNR均超过30dB,人眼几乎不能分辨其差异;衡量编码质量优劣的5个参数值均达到较好效果,且在保证解压缩图像质量的情况下,彩色图像的压缩比能够达到107.167 8,完全可以满足彩色图像压缩的需求。结果表明,提出的基于颜色色差的图像压缩技术方案是一种可行的、较好的彩色图像压缩技术。