基于JPEG 2000实时量化水印和指纹识别的身份认证系统

提出了新的JPEG2000实时量化水印算法,并将其用于改进的基于指纹识别和数字水印的银行养老金发放系统。系统客户端,量化水印在JPEG2000压缩过程中实时嵌入指纹图像,压缩比特流传送到服务端;系统服务端,水印在JPEG2000解压缩过程中实时提取,使用解压缩的指纹图像和水印进行身份认证。实验表明典型指纹图像压缩到1/4~1/20的时候,嵌入的水印能够无损提取,指纹图像虽不能完全恢复但识别率没有明显降低。因而在低网络带宽条件下,新系统有更好的交互性能,在电子商务中有很好的应用前景。     

基于奇偶量化的Contourlet变换域指纹图像水印算法

提出了一种基于奇偶量化的Contourlet变换域指纹图像水印算法。原始指纹图像经过Contourlet变换后，分解为一系列多尺度、局部化、方向性的子带图像，选择在低频子带中嵌入经过二维Arnold置乱加密后的水印。嵌入水印时，采用奇偶量化算法修改低频子带的系数。水印提取时，不需要原始图像，实现了盲提取。实验结果表明，提出的指纹图像水印算法能够较好地抵抗JPEG有损压缩、叠加噪声、剪裁等攻击，具有较好的不可见性和鲁棒性，提高了指纹识别的可靠性。     

一种新的指纹图像分割算法

指纹图像分割是自动指纹识别的重要步骤。对指纹特征和传统指纹分割方法进行了研究,提出了一种新的指纹图像分割算法。先对指纹图像进行裁剪,如果指纹图像对比度较低,则对图像进行均衡化处理;然后对图像进行顶帽变换,补偿不均匀的背景亮度;最后用迭代自组织分析算法(ISODATA聚类)对图像进行分块分割和形态学图像处理。对国际指纹识别竞赛(FVC)数据库不同质量的指纹进行了测试,实验结果表明,此算法对不同质量的指纹是有效的,效果好于传统指纹分割方法。     

基于滤波和融合的指纹图像增强算法

指纹图像增强对于提高细节特征提取的准确率乃至整个自动指纹识别系统的性能都具有重要的意义.大部分的指纹图像增强算法都需计算指纹图像的纹线局部方向,本文给出了一种指纹图像增强的新方法,该方法不计算指纹图像局部区域内的方向,而将指纹图像按8个不同方向滤波,得到8幅滤波后的图像,再利用小波变换对8幅图像进行融合得到增强后的图像.实验表明,该算法有效的提高了指纹图像的质量.     

基于快速稀疏表示的医学图像压缩

随着数字医学图像数据量的日益增大,有必要采取一定的图像压缩技术进行压缩存储。为此,提出基于快速稀疏表示的医学图像压缩方法。使用K-奇异值分解算法构造医学图像过完备字典,采用批量正交匹配追踪(Batch-OMP)算法进行稀疏编码。该方法只需要存储稀疏编码非零位置的系数信息,利用过完备字典即可实现原始医学图像的重构。实验结果表明,该方法可提高图像稀疏编码的速度,与正交匹配追踪(OMP)算法相比可提速40%左右,并且图像重构效果优于联合图像专家组(JPEG)算法和多级树集合分裂(SPIHT)算法的压缩效果,相对JPEG压缩的图像峰值信噪比平均提高18%,相对SPIHT算法平均提高50%。     

基于第二代Curvelet变换的指纹增强研究

指纹增强是指纹特征提取前的必要步骤,为了增加指纹识别算法的鲁棒性,必须对指纹图像进行去噪、连接断纹、增强纹线走势等处理.本文分析了现有的一些算法的不足,简要介绍了Curvelet变换理论以及第二代Curvelet变换实现方法,提出了基于第二代Curvelet变换的指纹图像增强算法.实验结果表明,本算法简单有效,能够实现指纹图像增强的要求.     

小波在指纹识别系统中的应用

通过分析指纹识别系统的特点和小波分析的特性,在指纹图像初滤波和指纹特征提取方面提出了新见解.小波分析具有良好的空间域和频率域的局部化特性,结合指纹图像高频丰富的特点,采用小波包分析对指纹图像进行初滤波,结合指纹图像类周期的模式,采用多尺度小波变换提取指纹的统计特征,进行预匹配,提高匹配速度.实验结果表明,小波在指纹识别系统中具有较强的实用性.     

Matlab GUI在低质量指纹图像增强中的应用

低质量指纹通常被定义为模糊、高噪声、低对比度等情况下的指纹.利用人体固有的指纹生理特征来进行个人身份鉴定的指纹识别技术中,图像增强技术是其中一个非常重要的步骤.低质量指纹图像增强效果直接影响低质量指纹图像的识别效果.文中在简介指纹识别过程的基础上,以一种典型的低质量指纹图像增强算法-Gabor滤波增强算法为例,重点阐述了Matlab GUI设计的一般步骤及其在低质量指纹图像增强中的具体实现.对用户开发Matlab GUI应用程序和利用GUI处理图像等相关问题都有一定的借鉴意义.     

基于指纹方向图及形态学膨胀操作的指纹图像压缩算法的研究

提出了一种在MRWD方法基础上结合指纹方向图的指纹压缩算法。首先将指纹图像按纹理信息进行分块,然后对指纹图像中不同的方向图块采用不同的结构元素来实现各子带重要系数的膨胀操作以对其进行检测、提取和编码。该方法除了具有EZW的优点外,有效地提高了MRWD方法在处理指纹图像时的性能。实验结果证实了该方法的有效性,而且其性能可与最新的有损压缩算法JPEG2000相媲美。     

一种自适应块大小的指纹图像分割算法

指纹图像分割是影响指纹识别系统性能的关键步骤之一。为此,研究指纹图像频谱图和传统的基于块的指纹图像分割方法,由频谱图上能量分布情况得到平均指纹纹线距离,结合生物统计学原理把指纹图像分成互不重叠的矩形块,块大小根据平均指纹纹线距离在算法执行过程中自动确定。实验结果表明,该算法对不同分辨率及不同质量指纹图像的适应性都高于传统算法。     

一种基于正则化和Watson 视觉模型的图像指纹算法

大量多媒体应用的发展使得数字图像很容易地被非法操作和篡改,提出一种基于 图像正则化和视觉特性的图像指纹算法,可以有效地实现图像的认证和识别。首先对图像进行 正则化预处理,消除几何形变对图像的影响,然后对图像进行分块DCT 变换,利用Watson 视 觉模型对DCT 系数进行处理,增大人眼敏感的频域系数在计算图像特征时的权重,经过量化形 成最终的指纹序列。在图像指纹序列生成过程中,加入密钥控制,提高了指纹的安全性。实验 结果表明,该方法的冲突概率在10–7 数量级,对JPEG 压缩、旋转、缩放等操作具有较好的稳 健性。     

具有鲁棒性与数据嵌入能力的JPEG压缩图像加密算法

针对JPEG图像加密算法引起的比特流大小增加与鲁棒性较差的问题,提出了一种具有鲁棒性与数据嵌入能力的JPEG图像格式兼容的加密算法。首先,利用AC系数抓取纹理信息并生成部分区域,基于该区域将DC系数编码;然后,使用8个不同的顺序扫描AC系数,选择其中比特流大小最小的顺序;之后,提取每块的AC系数,并且操作AC系数来增加置换的范围。算法的主要过程均具有可逆性,可成功提取嵌入信息并且完美地重建原图像。基于真实JPEG照片的实验结果表明,本算法对素描攻击具有鲁棒性,可抑制比特流大小增加且具有数据嵌入的能力。     

Image Compression and Transmission Through a Low-Rate Ultrasonic Link in Subsea Telerobotic Applications

This paper describes a progressive data compression algorithm for subsea gray-level image (data) transmission through a low rate ultrasonic link in a telerobotics system. The proposed image compression algorithm is based on JPEG, and has been modified for a specific subsea application, where the communication bit rate is confined to 100–200 bits/s and a frequent updating of reconstructed images is required.The experimental result based on 23 real imagesshows that the proposed image data compression algorithmperforms better than JPEG when images are reconstructed from asmall amount of data. The transmission error effect andcomputational complexity have also been analysed with respect tothe proposed algorithm.     

基于方向图及小波系数重要连接的指纹图像压缩算法

提出了一种在SLCCA算法基础上结合指纹方向图的指纹压缩算法。首先将指纹图像按纹理信息进行分块,然后根据各指纹图像方向块的方向,确定不同的结构元素对小波图像各子带中的重要系数进行数学形态学的膨胀操作来提取各子带中的重要系数簇。再根据不同予带间重要系数簇中父系数与子系数间的重要系数分布建立重要连接。算法不仅充分考虑了小波分解图像不同子带内的重要系数分布的聚类特性,同时也充分考虑了各子带间的重要系数分布的自相似性。实验结果证实该算法不仅比WSQ、EZW、SPHIT、MRWD、SLCCA算法具有更好的性能。而并且可与最新的有损压缩算法JPEG2000相媲美。同时,编解码的速度较快。     

基于整数小波变换和子带比特平面编码的图象压缩算法

在分析图象整数小波变换的基础上 ,提出了基于子带比特平面编码的压缩算法 .该算法将整数小波系数按子带分为若干比特平面 ,称之为子带比特平面 ,并采用简单高效的率失真优化算法确定子带比特平面的编码顺序 ,且这一顺序与图象无关 .按此顺序对子带比特平面进行自适应 MQ算术编码 ,便得到嵌入式压缩码流 .该算法可以从无损到有损 ,以任意倍率或质量进行图象压缩 ,压缩效率达到了浮点 EZW算法和 JPEG2 0 0 0整数小波编码方案的水平 ,而速度远快于这两者的速度 .该算法还具有复杂度低 ,占用内存少的优点 .     

一种高效的自适应指纹图像压缩算法

提出了一种新的高效的指纹图像压缩算法,该算法根据识别特征对指纹图像的关键点对应的小波系数进行自适应量化,从而有效地改进了零树小波压缩算法,实验结果证明了本文算法的有效性。     

基于JPEG双量化效应的图像盲取证

JPEG图像的双量化效应为JPEG图像的篡改检测提供了重要线索.根据JPEG图像被局部篡改后,又被保存为JPEG格式时,未被篡改的区域(背景区域)的离散余弦变换(DCT)系数会经历双重JPEG压缩,篡改区域的DCT系数则只经历了1次JPEG压缩.而JPEG图像在经过离散余弦变换后其DCT域的交流(AC)系数的分布符合一个用合适的参数来描述的拉普拉斯分布,在此基础上提出了一种JPEG图像重压缩概率模型来描述重压缩前后DCT系数统计特性的变化,并依据贝叶斯准则,利用后验概率表示出图像篡改中存在的双重压缩效应块和只经历单次压缩块的特征值.然后设定阈值,通过阈值进行分类判断就可以实现对篡改区域的自动检测和提取.实验结果表明,该方法能快速并准确地实现篡改区域的自动检测和提取,并且在第2次压缩因子小于第1次压缩因子时,检测结果相对于利用JPEG块效应不一致的图像篡改盲检测算法和利用JPEG图像量化表的图像篡改盲检测算法有了明显的提高.     

一种格式兼容的JPEG彩色图像自适应加密算法

为了保障特殊格式图像的安全应用,需要针对其特点,深入研究与其格式兼容的图像加密算法。通过集成 JPEG压缩标准与自适应加密思想,提出了具有格式兼容特性的JPEG彩色图像自适应加密算法。该算法分别选取JPEG压缩过程中的直流系数和按曲折排序的前16个交流系数构造出对应的系数矩阵。在自适应加密框架下,利用混沌产生随机密钥流,实现对系数矩阵和直流系数符号的加密,保证密文图像不会泄露明文色彩信息。仿真实验和分析证明,该算法加密效果良好,对压缩效果影响很小,且具有格式兼容性和足够的安全性。     

基于内容自适应稀疏字典的图像集压缩算法

大数据时代巨大的图像信息量,给实际的存储、传输带来了相当大的困难。有效利用图像集自身内容,去除图像之间的信息冗余,是图像集压缩的主要目的。本文提出一种基于内容自适应稀疏字典的图像集压缩方案。通过对图像内容信息进行分类学习,得到分组稀疏字典,将稀疏编码替代传统的变换编码,并利用图像非局部相似特征优化图像解码,得到更高质量的重建图像。实验结果表明,与JPEG方法以及基于递归最小二乘字典学习算法（RLS-DLA）的压缩框架相比,本方案提出的图像集压缩方法有效提高了图像集编码性能。