基于分类方法的分形图像压缩

分形图像因其图像块的自相似性可以得到较高的压缩比、有效的减少冗余.在分形和局部迭代函数系统理论的基础上,介绍了一种灰度排列法的编码方案.该方法按照1/4子快的灰度均值,通过放射变换将图像块分为3大主类.每个子块在相应的父块类中去寻找最佳匹配的父块,从而使无效父块在搜索过程中的比较次数明显减少.实验结果表明,该算法能有效的压缩图像,压缩比高、解码图像质量好、压缩时间较短.     

一种基于可重叠RNAM 的灰度图像表示算法

借助于二值图像的可重叠矩形区域编码的思想,通过使用可重叠矩形非对称逆布局的模式表示模型(RNAM)和扩展的Gouraud阴影法,给出了可重叠同类块逆布局的4个准则,提出了一种基于可重叠RNAM的灰度图像表示算法,简称为ORNAMC表示算法.在ORNAMC表示算法中,通过使用3个用于标识顶点类型的水平矩阵H、垂直矩阵V和单点矩阵I代替混合矩阵R,解决了灰度图像的可重叠RNAM表示中矩阵R的不可解码性问题;同时,通过将顶点类型及码字进行重新定义,提出了一种对矩阵H,V和I中所有非零元素坐标进行编码的坐标数据压缩算法.以图像处理领域里惯用的标准灰度图像等作为典型测试对象,实验结果表明,与已提出的非重叠RNAMC和流行的STC,SDCT等灰度图像表示方法相比,在保持图像质量的前提下,ORNAMC表示方法具有更高的压缩比和更少的块数,因而是灰度图像表示的一种更好的方法.     

一种新的灰度图像表示算法研究

图像表示是计算机图形学、计算机视觉、图像处理和模式识别等领域里的一个重要问题.文中扩展了著名的Gouraud阴影法,并通过使用矩形非对称逆布局模型(RNAM)和扩展的Gouraud阴影法,提出了一种新的灰度图像表示算法.该算法编解码部分的时间复杂度分别为O(n log n)和O(n),其中n为灰度图像的像素数.实验结果表明:与流行的STC和SDCT灰度图像表示算法相比,在保持图像质量的前提下,文中提出的灰度图像表示算法具有更高的压缩比和更少的块数,因而能够更有效地减少数据存储空间,是灰度图像表示的一种良好方法.这种表示方法可以应用于灰度图像表示的各个方面,在降低存储空间、加快传输速度、提高模式匹配效率等方面具有良好的理论参考意义和实际应用价值.     

加权有限自动机在灰度图像中的应用

将WFA(加权有限自动机)作为灰度图像的描述工具,概括了如何从输入的图像计算相应的WFA(编码)以及如何从WFA出发画出其所定义的图像(解码).编码算法的新颖之处在于它从数学角度出发,利用的原理是状态图像的子块图像可以被自动机中状态的线性组合来表示.基于线性代数的算法更加高效简洁.     

图像扇形特征及其应用

以图像Harr-like矩形特征为原型,提出了一种新的基于图像灰度信息的区域特征--扇形特征及其提取方法。以圆的旋转不变特性为基础,在极坐标下将图像分割为不同的扇形(段)子块,并将各子块区域灰度和作为表示扇形子块的特征,然后对子块特征集进行归一化,所得的归一化扇形特征集作为特征选取的空间。将该特征提取方法应用到人脸识别系统中,与传统方法的比较实验表明扇形特征具有较好的识别效果,且对图像平移、旋转、缩放和噪声干扰均具有较好的鲁棒性。     

改进的Knockout自然景物提取算法

针对Knockout算法中颜色估计模型只适用于光滑图像的问题,提出一种新的颜色估计模型。采用区域生长法将未知区域划分为若干个子区域,以距离每一个子区域最近的前景和背景轮廓线上的点为中心做矩形块,分别计算2个矩形块内前景和背景像素点的颜色加权平均值,将其作为该子区域的前景和背景颜色分量。实验结果表明,改进后的颜色估计模型在图像边缘附近颜色相差较大的自然景物提取中有较好表现。     

标牌图像的旋转不变性矢量提取及其PCA子空间识别

提出一种标牌字符图像样本矢量生成方法,有效解决字符图像存在旋转变化时对识别结果的影响.该方法首先提取图像的质心、主轴等特征不变量,然后对图像进行极坐标变换,并按照一定的规则进行排序,最后得到具有旋转不变性的样本矢量.在此基础上对分割得到的单个字符采用PCA子空间方法直接在灰度图像上进行识别.实验表明,该方法可大幅度降低离群样本的数量,与通常采用的矢量形成方法相比,具有更高的识别率.     

基于小波域降采样的低比特率图像压缩算法

针对无线传输背景下低比特率图像压缩存在的模糊和振铃问题,提出一种基于小波域降采样和插值的高效图像压缩算法.在编码端,对图像进行小波变换,根据各高频子带特点对其进行自适应降采样处理,并采用基于小波树的小波差分缩减编码算法进行编码.在解码端,采用基于边缘方向的插值方法将解码的高频子带进行放大,对解码重建的图像采用基于强边缘的自适应滤波算法以消除振铃效应.实验结果表明,与基于空域降采样的图像压缩算法相比,该算法具有较高的图像解码质量,可有效抑制低比特率下重建图像的模糊和振铃问题.     

基于混沌映射的自适应图像加密算法

为了提高图像加密算法的鲁棒性,提出了一种新的自适应图像加密算法。首先,把任意大小的灰度或彩色图像分成2×2子块;然后,用左上角子块的像素灰度值和Chebyshev混沌映射构造与右上角子块等大的矩阵,用该矩阵对右上角子块进行像素灰度值替换;最后,按顺时针对每个子块进行加密,直到左上角子块加密完毕。该算法不依赖于图像的大小,而且适用于灰度图像和彩色图像,因而有很强的鲁棒性。同时灰度值扩散机制的引入使得该算法具有良好的扩散性和扰乱性。     

图像块的不可见性与鲁棒性均衡水印算法

目的 为协调水印算法不可见性与鲁棒性之间的矛盾,提高水印算法抵抗几何攻击的能力,提出一种图像块的不可见性与鲁棒性均衡水印算法。方法 将宿主图像分成互不重叠的图像块,利用人类视觉系统的掩蔽特性对每个图像块的纹理特征和边缘特征进行分析,选择掩蔽性好的图像块作为嵌入子块。对嵌入子块作2级离散小波变换,将其低频子带进行奇异值分解,通过修改U矩阵第1列元素间的大小关系嵌入Arnold置乱后的水印信息。在水印提取前,对几何失真含水印图像利用图像尺度不变特征变换（SIFT）特征点的坐标关系和尺度特征进行几何校正,恢复水印的同步性。结果 对标准灰度图像进行实验,含水印图像的峰值信噪比都可以达到44 dB以上。对含水印图像进行常规攻击和几何攻击,提取出的水印图像与原始水印图像的归一化互相关系数大部分都能达到0.99以上,说明该算法不仅具有良好的不可见性,对常见攻击和几何攻击都具有较强的鲁棒性。结论 选择掩蔽性好的图像块作为水印嵌入位置能够充分保证水印算法的不可见性,特别是水印提取前利用SIFT特征点具有旋转、缩放和平移不变性对几何失真含水印图像实现有效校正,提高了含水印图像抵抗几何攻击的能力,较好地协调水印算法不可见性与鲁棒性之间的矛盾。     

支持向量回归方法在图像压缩中的应用

在把图像划分为若干个子块的基础上,以广义欧氏距离为评判标准对图像子块进行分类,然后采用支持向量回归方法建立各类型图像子块的模型,得到对应各类型图像子块的支持向量回归模型参数的集合,从而仅用图像子块编号及其类型号和相应的支持向量回归模型参数来描述整个图像,达到图像压缩的目的。实验表明,该方法压缩比高、误码率低、信噪比高、图像恢复质量良好。此外,该方法可以通过改变图像分块的大小或阈值调整压缩比,还可通过改变支持向量回归模型的逼近误差控制图像的恢复质量。     

基于系数配对的自适应JPEG可逆信息隐藏方法

JPEG(joint photographic experts group)是日常生活中运用最为广泛的图像压缩格式,利用可逆信息隐藏(reversible data hiding,RDH)技术对其真实性和完整性进行认证,具有非常重要的意义.提出一种新的基于JPEG图像的可逆信息隐藏方法.该算法首先根据幅值大小,对JPEG图像8×8子块中小的非零AC(alternating current)系数进行两两配对,并在此基础上设计了一种新的二维可逆映射规则以嵌入信息,而大的非零AC系数用于移位以腾出空间.同时,为了进一步减少AC系数的无效移动,还提出了一种新的自适应频率选择策略,在每个子块中自适应选择不同频段的系数用于嵌入信息.实验结果表明:该方法在视觉质量和文件储存大小增长两个指标上,均优于目前最先进的方法.     

基于子块特征的快速分形图像压缩算法

针对分形图像压缩编码时间过长的缺点,提出一种改进算法,利用子块的相似特征,将基本分形图像压缩的全搜索过程,转化为相对差意义下的最近邻搜索,在搜索过程中只搜索与值域块相对差相近的码本块,减少了搜索范围。实验结果表明,该方法与基本分形图像压缩相比,在保证解码图像质量的同时,有效地加快了编码速度。     

A TRIBUTE TO ALF MONGÉ

Abstract

A data hiding method using three-directional pixel-value differencing for gray images is presented in this article. The cover image is divided into non-overlapping 2 × 2 sub-blocks, and the basis pixel is selected to calculate three different values of a sub-block. Difference values are replaced by embedding the number of secret bits that are referenced by the range table. For three pixel pairs in the sub-block, the optimal pixel adjustment is preceded to reduce the distortion of visual quality. The experimental results demonstrate that the proposed method provides a high capacity and good visual quality.     

基于曲面拟合的彩色图像数字水印算法

探讨一种基于曲面拟合的彩色图像数字水印嵌入与提取算法。该算法在曲面拟合方案中采取自适应分割的方法将图像分割为16×16、8×8和4×4三种尺寸的子块,选取4×4的子块来嵌入水印信息,为提高水印的鲁棒性,对选取的4×4的子块采用伪随机置乱的方式将子块的顺序置乱,然后将伪随机置乱后的水印比特加载到子块的曲面某一个较稳定的参数上。同时为消除曲面拟合带来的误差,采用误差补偿的方式提高嵌入水印后载体图像的质量。实验表明,新算法能有效地抵抗压缩、滤波、噪声和剪裁等常见的攻击,具有很强的鲁棒性。     

基于奇异值分解的伪光谱图像压缩算法

提出了一种光谱图像的快速获取和有效压缩算法。将一幅三原色图像转换为光谱图像,其像素被通过查找光谱调色板后所确定的相应的光谱反射因子取代,该反射因子的色度值与原像素最为接近。此时转换所得的图像并没有真实光谱数据而只有基于调色板的伪光谱值,它可用于模拟原始RGB图像在不同光源条件下的颜色外观。奇异值分解法对于光谱图像的压缩是非常有用的,人们可以对局部子块图像中经过重新排列后的36个像素×36个光谱波段的数据运用该方法,以能够充分利用矩阵数据在空间和光谱分布中的强相关性。实验结果表明,基于奇异值分解的光谱图像压缩算法在较高的压缩比下仍能取得很好的光谱重建效果。     

基于误差阈值和分层搜索的快速分形图像压缩方法

针对基本分形图像压缩方法耗时过长的不足，提出一种快速分形图像压缩方法．首先给出分层搜索算法以减小待匹配父块的数量，然后引进误差阈值以减小待比较像素个数．理论分析和试验结果表明，相对于经典分形压缩方法(Jacqain)，该方法在不影响信噪比和解码图像质量的前提下，大大提高了压缩速度．     

背景对齐差分的机场跑道异物分块检测与跟踪算法

针对机场跑道异物的无人自主检测与识别过程中存在的检测结果受环境影响大、小目标检测困难以及漏检率高等问题,提出基于背景差分的机场跑道异物分块检测与跟踪算法.首先利用速度辅助的位置信息线性插值,获取背景模板图像库与待检测图像序列最相关帧;然后将图像分为不同子块,利用各子块内图像纹理复杂度设置自适应权值,结合ORB算法进行特征点提取,将各子块特征点归一化至原始图像,并与背景模板库最相关帧对齐作差,获取异物检测结果;最后引入核相关滤波器对检测结果进行多目标跟踪,采用各子块局部跟踪算法降低运算时间,并对跟踪结果进行可靠性检验.在3种实验场景下,与5种主流检测算法的对比实验结果表明,与目前已有的基于图像的机场异物检测算法相比,在保证算法处理速度的基础上,该算法将异物整体错检率降低了70%以上,并在异物尺寸大于1cm×1cm的情况下,将整体漏检率降低至0,获得了较好的效果.     

Adaptive image compression using local pattern information

This paper describes a new adaptive coding technique to the coding of transform coefficients used in block based image compression schemes. The presence and orientation of the edge information in a sub-block are used to select different quantization tables and zigzag scan paths to cater for the local image pattern. Measures of the edge presence and edge orientation in a sub-block are calculated out of their DCT coefficients, and each sub-block can be classified into four different edge patterns. Experimental results show that compared to JPEG and the improved HVS-based coding, the new scheme has significantly increased the compression ratio without sacrificing the reconstructed image quality.     

基于对数变换的DWT-SVD域水印算法研究

提出了一种基于小波变换和奇异值分解的水印算法。首先将置乱加密后的图像无重叠地分成32×32子块,对各个子块进行小波变换和奇异值分解后,然后选择部分奇异值进行对数运算,最后依据水印信息位进行水印的嵌入。实验结果表明该算法既能保证水印的不可见性又拥有抗JPEG压缩的稳健性,对恶意篡改敏感,能够有效的将JPEG压缩与恶意篡改区分开来。