一个抗旋转、缩放、平移攻击的图像水印算法

对数极坐标变换是图像的一个空间变体表示，很多图像视觉系统用它来消除输入图像的缩放和平移效果。本文利用数极坐标变换的性质，消除平移和缩放对水印的威胁，用搜索的方法柬应封旋转攻击，设计并实现了一种新的抗几何攻击的水印算法。实验结果表明，该算法可以有效地抗旋转、缩放、平移等几何攻击。     

一种基于极坐标变换的点模式匹配算法

点模式匹配是目标识别、图像配准与匹配、姿态估计等计算机视觉与模式识别应用方向的基础问题之一。提出了一种新的利用点特征进行匹配的算法,该算法根据点集的分布与点位置信息,构建了点的特征属性图,通过极坐标变换得到对数极坐标的特征图,并利用几何不变矩方法对特征图进行描述。由特征描述向量的比较,获得粗匹配结果,然后通过几何约束迭代的方法获取最终的点集匹配结果。本文贡献如下:一,构建了一种点的极坐标变换特征,并运用不变矩进行描述,使所提特征具有旋转与平移的不变性;二,提出了利用点特征与整体点集几何约束结合的匹配算法,能有效克服出格点与噪声带来的不利影响。最终实验说明了算法的有效性和鲁棒性。     

抗翻转、旋转和缩放攻击的图像区域复制篡改检测

针对现有图像区域复制篡改检测算法对几何攻击较脆弱的特点,提出一种能够有效抵抗翻转、旋转和缩放的篡改检测方法.首先采用对数极坐标变换将圆窗图像投影到具有旋转、缩放不变性的坐标空间;然后自适应调整圆窗大小与频带宽度,消除多余图像信息与噪声的干扰,提高相位相关峰值以实现图像圆窗匹配;最后采用自适应调整得到的圆窗图像计算相位相关矩阵峰值位置以获取旋转角度与缩放因子,并将其应用于区域搜索,最终实现被复制区域与篡改区域的定位.实验结果表明,该方法对常用的几何变换操作准确率高、误检率低.     

基于对数极坐标映射的图像拼接方法

图像拼接在基于图像的绘制、视频检索以及景物匹配等领域有着广泛的应用，为了获取大画面宽视场的场景表示，针对存在旋转及缩放变化的图像，提出了一种基于对数极坐标映射的图像拼接方法，该方法先将图像从笛卡儿坐标空间转换到对数极坐标空间，使得笛卡儿坐标空间中图像的旋转和缩放转换为对数极坐标空间中图像的二维平移，这样可直接利用相位相关法来估算出图像间的旋转角度和缩放因子，然后以此作为初值，再采用非线性最小化优化算法进一步求精图像间的运动参数来实现图像的配准，最后通过图像融合来实现图像的拼接。实验结果表明，该方法是有效的。     

抗几何失真的局部数字水印算法

抗几何攻击一直是数字水印中的难点问题,为了更好地解决这个问题,基于图像的几何不变域,提出了一种抗几何失真的局部数字水印算法.算法利用显著性检测器检测到的具有平移、缩放和旋转不变性特性的圆形显著区域来嵌入水印.如何利用显著区域构造不变区域以获得平移、缩放及旋转不变性,以及如何从不变区域中筛选出适合嵌水印的区域,为要解决的重点问题,首先将水印进行几何变换来匹配各个水印嵌入区域的形状,再不可感知地嵌入到各个水印嵌入区域中.还着重讨论了如何利用显著区域获得平移、缩放及旋转不变性.实验表明该算法能很好地抵抗一般的信号处理攻击及旋转、缩放、裁剪和线性变换等几何攻击.     

基于Fourier-Mellion变换抗仿射变换水印算法

现有的数字水印技术大多难以抵抗几何变换类攻击,如旋转、平移和尺度变换等,特别是仿射变换（旋转、平移和尺度变换混合的多种攻击）,其中一个最主要的原因是：几何变换虽然并未去除图像中的水印信息,但却使水印的检测与嵌入之间失去同步,从而导致水印检测的失效。针对以上原因提出了一种基于图像矩和傅里叶梅林变换抗仿射不变性水印算法。对于平移造成的几何攻击,在水印检测之前利用原始图像的几何矩估计水印图像所经过的几何变换,根据估计的参数对水印图像进行相应的校正和水印检测。对于旋转和尺度变换造成几何攻击,通过对数极坐标系能将笛卡尔坐标系中的旋转和缩放变换为平移的性质,结合Fourier变换来抵抗旋转和缩放攻击。实验结果证明,该方法可以获得良好的图像视觉效果,同时对于几何攻击具有很好的鲁棒性。     

结合Zernike矩和模板具有RST不变性的DWT-HMM鲁棒水印算法

抵抗几何攻击是鲁棒水印研究的关键问题之一。为实现水印同步,提出了一种结合Zernike矩和小波域模板实现由粗到精几何同步的算法,即首先利用平移归一化图像的Zernike矩估计旋转和缩放参数,并用校正旋转和缩放后的图像和原图像之间的质心增量估计平移参数;然后基于粗略估计的参数,通过匹配小波域模板实现旋转、缩放和平移(RST)参数的精确识别和校正,该同步方法可以较大程度地降低搜索空间。水印嵌入和检测采用了小波域向量隐马尔可夫模型(DWT-HMM)。仿真结果表明,利用由粗到精的几何同步方法和基于HMM的水印算法能有效抵抗StirMark平台的多种单项攻击和联合攻击,算法具有较好的鲁棒性能。     

基于可调滤波器金字塔算法的人脸特征提取

特征提取是人脸识别中最重要的一个环节,我们在HMAX模型的基础上,提出了一种改进的视觉信息处理模型,它利用可调滤波器金字塔算法对图像进行多尺度、多方向分析,并结合一系列分层处理,得到了具有尺度、平移、旋转不变性的特征向量,解决了人脸识别中的一个重要难题。在ORL人脸数据库中的实验结果证明了该算法的有效性。     

基于度量矩阵特征值的图像空间关系描述

构造了在平移缩放旋转下保持不变的基于度量矩阵特征值的图像空间关系描述子。理论计算和仿真实验表明这种描述与人的主观视觉心理相一致,在平移缩放旋转下以及小噪声下具有较强的鲁棒性,具有较好的类别可分离性。与传统的空间关系描述方法如几何法和图匹配法相比,可以更好地描述图像空间关系,同时计算量有所减小。用于图像识别、图像检索、图像配准取得了较好效果。     

基于对数极坐标下的SVD数字水印算法

为了解决笛卡尔坐标系下水印不同步问题文章提出了一种对数极坐标系下的基于奇异值分解的抗旋转,缩放攻击鲁棒性水印算法。对于旋转,缩放造成的几何攻击,我们可以通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转,缩放变换转换为循环平移的性质,对于循环平移后的图像,在水印检测时我们可以使用穷举遍历的方法来检测测试图像是否包含水印信息。实验结果证明,该方法可以获得良好的图像视觉效果,同时对于加噪,滤波,JPEG压缩,剪切攻击也具有有很好的鲁棒性。     

基于三阶累积量的图象特征提取新方法

利用高阶累积量（ＨＯＳ）的性质推导出了一种根据三阶累积量求图象特征集的“不变性”算法。得出的二维特征集，不但具有对图象的平移、旋转和比例变化的不变性、对附加高斯噪声的抑制作用、不存在相位丢失问题（它是关于图象信息的全描述），而且不需要进行对数坐标的傅氏变换，因而计算简化、实时性高。仿真试验结果证明了该方法的有效性     

基于Tchebichef矩的几何攻击不变性第二代水印算法

提出了一种基于原始图像的Tchebichef矩实现的几何攻击不变性第二代盲水印算法,利用原始图像的Tchebichef矩估计图像可能经历的几何攻击的参数来还原图像,其中,原始图像的Tchebichef矩可作为水印检测器的密钥.水印嵌入过程结合人类视觉系统的特性,且可在任何图像变换域中实现,给出了小波域的一种实现方法.水印检测过程采用独立分量分析技术不仅可以检测到水印而且可以提取水印,实现了真正意义上的盲检测.实验结果表明,该水印算法对于通用水印测试软件Stirmark提供的各种攻击具有很好的鲁棒性.     

Translation invariants of Zernike moments

Moment functions defined using a polar coordinate representation of the image space, such as radial moments and Zernike moments, are used in several recognition tasks requiring rotation invariance. However, this coordinate representation does not easily yield translation invariant functions, which are also widely sought after in pattern recognition applications. This paper presents a mathematical framework for the derivation of translation invariants of radial moments defined in polar form. Using a direct application of this framework, translation invariant functions of Zernike moments are derived algebraically from the corresponding central moments. Both derived functions are developed for non-symmetrical as well as symmetrical images. They mitigate the zero-value obtained for odd-order moments of the symmetrical images. Vision applications generally resort to image normalization to achieve translation invariance. The proposed method eliminates this requirement by providing a translation invariance property in a Zernike feature set. The performance of the derived invariant sets is experimentally confirmed using a set of binary Latin and English characters.     

基于Hu不变矩和BP网络的条形码图像识别方法

针对目前比较流行的一维条形码和二维条形码识别算法存在对几何失真图像的识别准确率较低的问题,提出了一种新的基于不变矩和BP网络的条形码识别方法,提取不变矩特征向量作为特征值输入BP网络,对其进行训练与测试,利用训练好的BP网络对形变条形码图像进行识别,实现了对存在旋转、平移和缩放等几何失真的条形码图像的正确识别.实验结果表明,基于Hu不变矩和BP网络的条形码识别方法具有很强的抗图像平移、拉伸和旋转识别能力,并且具有实现简单、训练速度快、识别率高等特点.     

立体视觉研究的现状与进展

立体视觉是计算机视觉中的一个重要分支，一直是计算机视觉研究的重点和热点之一，在２０多年的发展过程中，逐渐形成了自己的方法和理论，本文系统地评述了立体视觉研究的现状与进展，分析比较了各种技术的优缺点和适用范围，并着重论述了立体视觉的核心－－立体一匹配的研究进展，总结分析了目前立体视觉研究所存在的主要问题和今后的发展方向。     

一种鲁棒的二维图像形状检索方法

以往的基于极坐标变换的轮廓描述方法都是以形状质心作为参考点,使得其对噪声过于敏感,轮廓边界发生轻微的变化就可能导致形状匹配的失败。为此,文中提出一种用于描述和匹配二维图像形状的鲁棒性方法。该方法以广义霍夫变换参数映射的极值点作为待检索图像的参考点,以此来建立对应的极坐标变换轮廓描述曲线,从而通过计算描述曲线间所包围的累积误差面积来实现图像匹配。在3个图像库上的检索实验表明文中方法在具有平移、尺度、旋转不变性的同时还具有较好的鲁棒性,可有效对存在部分遮挡和局部缺损的图像进行检索。     

利用熵和矩进行二值商标图象检索

商标图象的检索在图象库系统管理和应用中得到了越来越多的重视。检索商标图象,形状特征的提取是关键。文章提出了一种新的提取商标图象形状特征的算法。该算法从信息论的角度出发,综合利用图象信息熵及不变矩的特性来描述商标图象的形状特征。该方法算法简单,实验证明具有良好的平移、旋转及尺度不变性,且抗干扰性能良好。