一种基于前向纠错码的图像DNA加密存储算法

近年来DNA (DeoxyriboNucleic Acid) 存储发展迅速, 实现数字图像DNA存储和安全传输成为有待解决的问题。因此该文提出了一种面向DNA存储的基于前向纠错码的图像加密算法。首先使用动态约瑟夫遍历算法对图像像素点进行行置换和列置换, 以消除明文图像相邻像素之间的相关性。其次, 使用图像分解方法将明文图像分解为8个子图, 然后再重新组合, 实现了对图像像素值的置换, 从而进一步消除明文图像的纹理特征和破坏其统计学特征。再次, 对图像进行全局扩散, 使明文的微小变化以扩散的形式影响密文, 以抵抗差分攻击。最后使用可纠错DNA编码表将图像加密编码为DNA序列, 合成后进行存储。算法将明文图像加密成DNA序列并存储, 这种存储方式与传统存储介质相比更为安全。同时, 可纠错DNA码使得密文可以在DNA存储环境中可靠读取。该文使用3张常用图像包括lena_gray、peppers_gray、baboon_gray, 测试算法的安全性以及在DNA存储环境下的鲁棒性。仿真结果表明, 该方法可以有效抵御多种密码学攻击, 并且在DNA存储环境下对碱基错误和序列缺失等问题表现出良好的鲁棒性。     

一种改进的运动模糊图像恢复算法

在运动图像复原的研究中,运动模糊图像的参数估计与恢复算法是近年来数字图像处理领域研究的热点问题.针对运动图像受到噪声信号的影响,为了提高图像恢复效率,通过对运动模糊图像的恢复过程进行分析,提出了一种改进的参数估计与图像恢复算法,即利用经阈值化处理的Radon变换估计模糊方法,通过微分自相关法估计模糊长度,最后应用带最优窗的维纳滤波进行图像复原.进行仿真的结果表明,改进算法能够较为精确地估算出运动模糊图像的模糊参数并取得了较好的恢复效果,提升了图像恢复的抗噪性能,具有实际参考价值.     

基于金字塔的图像恢复算法

针对图像传输的丢包问题，基于拉普拉斯金字塔，本文提出一种双向塔式恢复算法。该算法构建双向金字塔数据模型，引入权值矩阵，滤波提取低频系数，插值恢复高频系数。实验证明，在丢包条件下，该算法比拉普拉斯金字塔算法恢复图像质量的性能有较大提高。     

一种基于平面拟合的图像恢复方法

论述了在进行实际图像处理时所使用的一种对于不均匀光照图像进行恢复的方法。该方法基于平面拟合来估算出实际的光照强度分布,并根据图像各点的反射系数不变这一特性来对图像进行修正。实验结果表明,该方法有效地克服了不均匀光照所造成的对于图像处理的不利影响。     

一种低信噪比图像的模拟退火恢复算法

本文根据马尔可夫(Markov)随机场模型和全局最大后验概率估计技术提出了一种模拟退火图像恢复算法.应用这种算法对混入可加性独立高斯噪声的试验图像进行恢复的实验结果表明,该算法对低信噪比图像数据的恢复处理非常有效.     

一种改进的叠代方法图像恢复技术

算术迭代方法和其他几种图像恢复方法比较起来,更适合遥感图像的应用.本文对于几种比较典型的空域迭代的图像恢复方法进行了比较,给出了评价的准则,并在此基础上,提出了改进的恢复方法,具有收敛性好,恢复图像质量高等特点.     

一种新的图像恢复遗传算法

针对简单遗传算法在进行图像恢复时,存在“过早收敛”现象,及计算量过大的问题,设计了一种新的二维染色体编码方法,并将传统遗传算法与模拟退火算法相结合。实验结果表明,该方法能较好克服“过早收敛”,降低计算复杂度,改善退化图像恢复质量。     

基于改进SPIHT算法的医学图像ROI编码

提出了一种适用于医学图像渐进传输的感兴趣区域编码方法。通过采用交错位平面思想,实现了ROI和BG区域相对质量可调,且支持任意形状ROI编码。结合提升后的位平面特点,提出了基于ROI形状估计的改进SPIHT算法。实验结果表明,相比传统SPIHT算法,改进算法在相同码率下,具有更高的图像质量。     

基于纠错码的健壮性图像信息隐藏算法

针对空域图像信息隐藏(IH)算法健壮性较差的缺陷,研究了基于纠错码的图像信息隐藏算法。利用纠错码能够纠正随机错误的特性提高空域信息隐藏算法抵抗攻击者修改载体的能力。给出了两类不同的算法:基于纠错码的最低有效位(LSB)信息隐藏算法与基于纠错码的灰度位信息隐藏算法。前者将秘密信息进行编码并以LSB的形式进行嵌入,能够在低密度噪声的情况下实现较高的健壮性;后者利用图像像素灰度值的结构特点,以Hamming码的形式对每一个已嵌入秘密信息的像素灰度值进行编码,可以达到独立纠正一个错误的目的。理论分析和实验结果表明,在相同的噪声密度和噪声幅度下,这两类算法恢复的秘密信息百分比均高于基本的LSB算法,是两种具有较高健壮性的信息隐藏算法。     

基于纠错码的PDF文档数字水印算法

针对PDF文档的结构特点,研究并提出一种新的大容量高鲁棒性的文本数字水印算法。在不改变原PDF文档任何可见属性的前提下。利用PDF文档自身的语法和结构特征嵌入水印信息。算法采用提取文档字符特征码的方法形成的水印,具有较好的唯一性和随机性。同时结合纠错编码和公钥密码算法提高水印的鲁棒性和安全性。实验表明,该数字水印算法具有良好的不可感知性,在确保较大容量的同时仍具有较强的鲁棒性,很好的协调不可感知性、数据容量和鲁棒性三者之间的矛盾。     

一种基于LSB的数字图像信息隐藏算法

根据载体图像和嵌入量的大小,利用随机函数确定出嵌入字节的位置,使嵌入信息分布均匀;研究了异或运算的性质,结合位平面的特点,通过位的异或运算,实现秘密信息嵌入;对嵌入的字节最多只需修改一位,可在该字节中同时嵌入两位秘密信息,提高了秘密信息嵌入量,并能无损还原.理论分析和实验结果证明了算法的有效性.     

一种基于图像最高有效位构造密钥的零水印算法

本文提出一种基于最高有效位(MSB)构造密钥的零水印算法,先将二值水印图像置乱并拓展为载体图像的大小,再将其像素值与载体像素的MSB进行对应比较,当比较结果为真时,用一个零矩阵来标记载体像素的位置,被标记过的零矩阵作为密钥来检测水印。由于水印信息遍布载体图像的MSB而且不改变载体图像的信息,使得算法表现出较好的抗攻击性能。实验表明了该算法的有效性。     

基于人眼视觉特性的嵌入式小波零树编码改进①

在分析了嵌入式小波零树编码算法（EZW）的基本理论基础上,提出了一种以8个标志住代替原EZW算法中4个标志位的改进算法。改进算法中,重新定义零树的结构,降低了编、解码复杂度节省了存储的空间,且有利于提高压缩比;重新分类重要系数一方面增加了图像边缘信息编码,另一方面极大的减少了零树根的数量,提高了压缩比。仿真结果表明,改进算法重构图像质量及主观视觉效果明显好于原算法。     

基于人眼视觉特性的嵌入式小波零树编码改进①

在分析了嵌入式小波零树编码算法(EZW)的基本理论基础上,提出了一种以8个标志位代替原EZW算法中4个标志位的改进算法。改进算法中,重新定义零树的结构,降低了编、解码复杂度节省了存储的空间,且有利于提高压缩比;重新分类重要系数一方面增加了图像边缘信息编码,另一方面极大的减少了零树根的数量,提高了压缩比。仿真结果表明,改进算法重构图像质量及主观视觉效果明显好于原算法。     

一种改进的运动模糊图像复原算法

根据运动造成图像模糊的特点,本文阐述了匀速直线运动模糊图像的退化模型,介绍了维纳滤波复原方法,提出了一种改进的运动模糊图像复原算法。该算法首先加强Radon变换算法的抗噪性能,利用自相关运算估计点扩展函数的模糊尺度参数,采用改进的K值自动估计算法较准确地估计出K值,再用维纳滤波复原图像。结果表明,这种改进的综合算法能够较为精确地估算出运动模糊图像的模糊参量,取得了较好的复原效果。     

一种改进的NAS-RIF图像盲复原算法

文中给出了一种用于图像盲复原的基于非负支撑域受限递归滤波算法(NAS-RIF)的改进算法。即将零相位RIF和小波去噪技术引入到NAS-RIF图像盲复原算法中,且在NAS-RIF图像盲复原算法计算当中,采用了共轭梯度法进行了计算优化;如此算法抑制了噪声的放大,提高了退化图像的信噪比,保护退化图像的边缘特征和提高退化图像的视觉效果以及提高算法的收敛速度。由实验结果可以看出,改进后的算法具有更好的抗噪性能和复原效果。     

基于非正则低密度校验码的图像传输

对Ma的图像传输中正则低密度校验(LDPC)码的应用研究进行了拓展,考虑了移动通信室内测试环境下非正则LDPC码在图像传输中的应用。本文不仅研究了相同码长下非正则LDPC码和正则LDPC码的性能比较,还分析了不同码长、不同girth(Tanner图中的最短长度环)分布下LDPC码的性能。仿真结果表明,相同码长的情况下,非正则LDPC码用于图像传输系统带来了更好的性能提高,纠错性能要明显优于正则LDPC码,在误比特率为1×10-3时,非正则码与正则码相比获得了1.6 dB的性能增益;而LDPC码的码长越长,码的平均girth越大,系统的性能则会得到进一步的改善。     

一种基于PCNN的多聚焦图像融合改进算法

为提高图像融合质量和融合效率,提出一种基于脉冲耦合神经网络的多聚焦图像融合改进算法。对待融合的源图像作分块处理,选取合理的图像质量评价指标,计算每个分块的指标值,归一化后相减得到指标差值。把指标差值作为外部刺激输入到PCNN模型中,得到脉冲输出结果。用脉冲输出与给定的阈值作比较,若输出脉冲超过阈值则选择指标值大的源图像块作为融合图像块,否则取指标值小的源图像块。选取互信息、交叉熵、均方根误差、峰值信噪比、结构相似度以及相关系数6个客观质量评价指标进行评价,实验结果表明,该算法可获得较好的图像融合效果。     

基于改进约束最小二乘方法的图像复原算法

约束最小二乘方法(约束最小二乘方滤波器)在图像复原的应用过程中普遍只要求噪声方差和均值的知识,对处理的每一幅图像都能产生最优效果,因而得到了广泛应用。文中提出的图像复原算法就是基于约束最小二乘方法的,并对其进行了改进。通过实验证明,用该改进的图像复原处理方法复原的图像比用维纳滤波方法复原的图像更加平滑,复原图像的信噪比也更大。另一方面,改进的约束最小二乘方法复原的图像比平滑约束最小平方法复原的图像具有更加突出的边缘,而且同样具有更高的信噪比。适当应用该方法,能够体现出维纳滤波和平滑约束最小平方滤波这两种基本的约束最小二乘方滤波相结合的效果优势。     

基于改进约束最小二乘方法的图像复原算法

约束最小二乘方法（约束最小二乘方滤波器）在图像复原的应用过程中普遍只要求噪声方差和均值的知识,对处理的每一幅图像都能产生最优效果,因而得到了广泛应用。文中提出的图像复原算法就是基于约束最小二乘方法的,并对其进行了改进。通过实验证明,用该改进的图像复原处理方法复原的图像比用维纳滤波方法复原的图像更加平滑,复原图像的信噪比也更大。另一方面,改进的约束最小二乘方法复原的图像比平滑约束最小平方法复原的图像具有更加突出的边缘,而且同样具有更高的信噪比。适当应用该方法,能够体现出维纳滤波和平滑约束最小平方滤波这两种基本的约束最小二乘方滤波相结合的效果优势。