Authentication and recovery of images using multiple watermarks

A novel wavelet domain based semi-fragile watermarking scheme is presented for securing digital content and to concisely determine the regions where the integrity fails. In addition, another watermark is embedded to perform self-recovery in case of malicious attack. The security weaknesses of the traditional block-based approaches are circumvented by correlating the watermark bits with wavelet coefficients of the approximation subband of the host image. Semi-fragility exhibits robustness to JPEG compression, while recovery attribute makes the scheme suitable for video surveillance and remote sensing applications. Experimental investigations are performed to evaluate the performance of the proposed multiple semi-fragile watermarks and shows the suitability of the proposed approach for accurate authentication and recovery based applications.     

非等量备份和双认证自修复有限域图像分存

传统有意义图像分存方案存在认证能力偏低、攻击后不具备修复能力或修复能力整体较弱以及嵌入掩体视觉质量不高等问题.针对以上问题,提出一种结合非等量备份和双认证自修复有限域图像分存方案.所提方案包含分存和恢复阶段.在分存阶段,首先对密图做1级离散小波变换,取LL子带按密钥置乱,并对置乱后LL子带每个系数比特按比特位重要程度分组进行非等量备份来构造与密图等大备份图;然后对密图和备份图每个像素及其对应7K-13位认证信息在GF（2⁷）有限域进行（K,N）分存,将产生的7位分存信息和使用密钥产生的1位认证信息使用优化LSB法嵌入到N个掩体2×2分块中;最后对密钥进行（K,N）分存,将子密钥对应MD5值公开到第3方公信方并将子密钥和嵌入掩体分发给参与者.在恢复阶段,首先对参与者提供的子密钥真实性进行检验,利用检验通过子密钥对密钥进行恢复;其次对分发掩体2×2分块嵌入的分存信息和1位认证信息使用密钥进行第1重认证,利用第1重认证通过分存信息重建GF（2⁷）有限域分存多项式,提取出密图和备份图每个像素及其对应的7K-13位认证信息并对其进行第2重检验和构造初步密图、备份图以及认证图;再次由备份图和认证图重构密图LL子带,然后对其做逆置乱和逆离散小波变换得到密图修复参考图;最后对认证图每一个认证不通过秘密像素,根据其周围像素认证情况选择多项式插值拟合或进行修复参考图像素替代修复.理论和实验表明,同现有方法相比,所提方法具备更好认证能力,并能充分使用双认证和自然图像邻近像素相关性来提升其攻击后修复能力,且分发掩体具备较高视觉质量.     

Wavelet Based Image Authentication and Recovery

In this paper, we propose a secure semi-fragile watermarking technique based on integer wavelet transform with a choice of two watermarks to be embedded. A self-recovering algorithm is employed, that hides the image digest into some wavelet subbands for detecting possible illicit object manipulation undergone in the image. The semi-fragility makes the scheme tolerant against JPEG lossy compression with the quality factor as low as 70%, and locates the tampered area accurately. In addition, the system ensures more security because the embedded watermarks are protected with private keys. The computational complexity is reduced by using parameterized integer wavelet transform. Experimental results show that the proposed scheme guarantees safety of a watermark, recovery of image and localization of tampered area.     

基于电磁自愈力的转子自动平衡方法与实验研究

本文提出一种转子同频（基频）振动的在线消除策略,该策略利用电磁力执行机构给转子施加一个和转子转速同频率的旋转矢量电磁力,该力在转子测振平面上引起的振动用于抵消转子的初始振动,从而实现同频振动的在线消除。本研究首先对转子同频振动及电磁力可控特性进行分析;接着对系统进行理论分析,在此基础上建立了以转子振动响应为指标、磁极线圈电流幅值和相位为寻优参数的寻优控制模型,并提出相位整周搜寻算法;运用Matlab /Simulink软件对算法进行仿真分析;最后建立试验装置并进行实验研究,结果表明本文提出的控制策略可以有效降低转子同频振动。     

一种新型基于时压转换的时钟自恢复电路

本文提出一种全新的时钟自恢复方法和电路拓扑结构.利用简单电路实现时间分布-电压分布(Time-to-Voltage)的转换,将时钟误差转换成电压误差,从而方便的实现时钟信号错误的判断,再利用后端自适应峰值电压获取电路,实现时钟信号的自比较和恢复.该电路设计基于SMIC 0.18μm的CMOS工艺.通过全电路的系统仿真,实验结果表明该电路可以实现50MHz-150MHz的宽频时钟恢复,满足在当前复杂芯片系统中实现时钟自恢复的要求.     

面向USV的AUV自主回收装置设计及其水动力分析

随着海洋无人系统的发展,自主式水下机器人（autonomous underwater vehicle,AUV）的自主布放和回收技术成为亟待突破的瓶颈技术。利用无人水面艇（unmanned surface vehicle,USV）回收AUV成为海洋无人系统协同作业的发展方向之一。目前国外一些研究机构提出的利用USV回收AUV的方案,成熟度都较低。为了实现USV自主回收AUV,设计了一种用于USV动态回收AUV的回收装置。该装置通过绳索连接固定在USV上的绞车,下方连接一个V形翼,用于维持其稳定性,以实现USV在航行中自主收放AUV。首先,介绍了国内外自主回收AUV的研究现状;然后,对回收装置的设计背景、结构形式以及稳定性进行了分析;最后,利用水动力分析软件CFX对AUV在水下对接的动态过程进行了水动力仿真,获得了回收装置在不同工况下对接时的阻力变化情况。通过数值仿真发现：对接过程中,AUV的摩擦阻力逐渐增大;当AUV接近回收装置时,压差阻力迅速减小,但AUV在对接过程中的总阻力是先增加后减小。通过分析可知,所设计的回收装置具有较好的稳定性。研究结果对动态回收AUV具有一定的指导意义。     

主风机静叶可调执行机构自愈化智能电液控制系统研究与应用*

炼油厂催化裂化装置因主风机静叶可调执行机构跑位故障引发装置停产的事故时有发生,而发生概率高的特阀锁位故障则会造成特阀及其控制系统进入危险失效状态,进而对机组运行及生产过程构成严重威胁。包括静叶可调执行机构在内的特阀常规电液控制系统存在堵、卡、漂及智能化程度低是造成机组运行可靠性低以及生产过程安全性不高的原因。基于可靠性设计和故障仿生自愈原理,研制具有自诊断及自愈化为特征的智能化电液控制系统,提出一种基于功能代偿的多靶点电液控制系统故障自愈调控方法,克服了传统电液控制系统严重依赖人工进行故障诊断与修复的缺陷;基于DCS/SIS开发了主风机静叶可调执行机构电液控制故障自愈调控系统。实践证明：具有自愈功能的智能化电液控制系统用于主风机静叶可调执行机构,实现了静叶可调执行机构阀位锁位或跑位故障的自愈调控,主风机运行可靠性得到大幅度提升。