基于矩阵变换和混沌理论灰度图像混合加密技术

针对单一混沌加密系统对灰度图像进行加密存在加密强度不够、留有轮廓这一问题,给出应用二维Arnold矩阵变换和混沌理论混合加密灰度图像的全新算法,巧妙利用Arnold扰乱图像位置的特点,结合混沌加密理论,有效地解决了单一混沌加密灰度图像加密强度不够的弱点。该算法简单易于实现,且便于同步。实验结果表明,这种加密算法具有高度的安全性和有效性。     

一种基于全息原理的数字图像实时加密解密系统

提出了一种新的数字图像加密解密系统。该系统基于全息原理以及随机位相编码的思想,加密过程是通过全息记录原理以及随机位相编码方法在光学系统中实现的,解密过程借助于计算机,采用逆菲涅尔变换算法恢复出原图像。仿真结果表明提出的方法结构简单,成本低,能实现实时准确地加密并解密数字图像,并且密钥保密度高。     

基于数字全息与随机组合的无串扰图像加密与水印研究

在传统的图像水印方法中,通常直接添加编码到宿主图像和水印图像,因此,这两幅图像在解密的过程中会存在串扰。为了消除这种影响,提出了一种基于数字全息技术的新方法,将两幅隐藏图像产生的两幅全息图的所有图像像素重新排列,并用随机散射矩阵(RSM)将其组合成一组复合全息图;在解密过程中,利用RSM可以确保每个全息图像的精确恢复,从而实现每幅图像无串扰噪声的完美重建,利用相移干涉和双随机相位编码技术进行计算机仿真,验证该方法的可行性及其对遮挡和附加噪声的鲁棒性。该方法适用于二维和三维图像,附加的RSM还可以作为一种密钥提供更高的安全级别。     

基于相位迭代算法的单像素双图像加密系统

提出一种基于相位迭代算法的单像素双图像加密系统，实现了复振幅图像的加密解密。将复振幅图像的振幅和相位分别赋值为1幅图像，同时实现了2幅图像的加密解密。将这2幅图像加密成一系列单像素值，解密时需将照明图案作为密钥才可成功获取2幅图像的信息，抵抗了针对单像素加密系统的伪造攻击。最后，通过模拟仿真验证了加密系统的有效性和安全性。     

数字全息显微中的自动聚焦

为实现快速、准确的自动聚焦,采用理论分析和实验验证相结合的方法,对显微数字全息自动聚焦所采用的数值重建算法、全息图零级谱滤除和聚焦评价函数等相关问题进行了研究。结果表明:菲涅耳变换重建算法完全可以用于数字全息自动聚焦中;全息图零级谱的滤除使得基于菲涅耳变换算法的自动聚焦过程无法实现;灰度方差函数、傅里叶频谱加权对数函数和标准偏差相关函数可以有效地用于显微数字全息数中的自动聚焦,其中傅里叶频谱对数函数计算时间最短,是首选的聚焦评价函数;利用再现像光场中部分区域作为聚焦判断依据,可以大大缩短自动聚焦时间。     

基于图像特性和DES算法的快速图像加密研究

介绍了DES加密算法的基本特点,分析了DES的加密实质,并且结合图像数据的行列变换特性,提出了基于图像特性和DES的快速图像加密解密算法。该算法首先对图像进行行列变换,然后进行小部分图像数据的正常DES加密,对大部分图像数据进行DES异或运算,得到加密图像。实验结果表明此算法具有较好的安全性、高效性,且易于实现。     

基于分数阶全变差和自适应正则化参数的图像去模糊

为更好地复原图像的纹理细节,避免求解图像去模糊模型时面临正则化参数难以选择的问题,提出了一种基于分数阶全变差（FOTV）模型和自适应更新正则化参数的非盲去模糊图像重建方法。首先,在分析不同分数阶下FOTV的幅频响应特性的基础上,采用不同分数阶次的FOTV模型约束图像的平滑（低频）部分和纹理细节（高频）部分,从而建立图像非盲去模糊重建模型。其次,为了有效地求解重建模型和实现两个正则化参数的自适应更新,采用交替方向乘子法(ADMM)将原本含有两个正则化参数的复杂问题分解成两个相对容易的子问题进行求解,每个子问题只含一个正则化参数。最后,根据偏差准则,在迭代求解过程中实现了两个正则化参数的自适应更新。将所提算法应用于包含平滑、边缘和纹理细节的多幅图像中,测试4种不同模糊核下的去模糊效果;与传统的4种去模糊算法相比,实验结果表明所提算法能自适应地更新两个正则化参数,对于纹理细节适中的图像具有较好的去模糊效果。     

利用改进的Siddon算法提升CT图像重建速度

图像重建是电子计算机断层扫描技术的核心步骤。对于不完全投影时的图像重建,应用较多的算法是代数重建算法和同时迭代算法。介绍了同时迭代算法的原理及其实现过程。为加快图像重建速度,提出利用改进的Siddon算法计算射线与像素相交的长度和像素编号。实验结果表明,将改进的Siddon算法用于计算系数矩阵,可以整体提升图像重建速度。     

基于图像特性和DES算法的快速图像加密研究

介绍了DES加密算法的基本特点,分析了DES的加密实质,并且结合图像数据的行列变换特性,提出了基于图像特性和DES的快速图像加密解密算法.该算法首先对图像进行行列变换,然后进行小部分图像数据的正常DES加密,对大部分图像数据进行DES异或运算,得到加密图像.实验结果表明此算法具有较好的安全性、高效性,且易于实现.     

超混沌系统的函数投影同步在图像加密中的应用

针对加密灰度图像安全级别低的问题,提出基于超混沌系统及其状态观测器实现函数投影同步的混沌时间序列,应用加取模像素扩散算法对灰度图像进行加密和解密.首先,利用超混沌系统的状态输出向量,构造其状态观测器系统,根据控制理论方法,给出超混沌系统及其状态观测器实现函数投影同步的充分条件;然后,基于函数投影同步的混沌时间序列,利用加取模像素扩散算法得到灰度图像的加密图像和解密图像.理论分析和数值仿真表明,构造的状态观测器系统是正确的,得出的函数投影同步的充分条件是有效的,密文图像分布与均匀分布没有显著差异.同时算法对密钥具有高度敏感性,有很强的抵御攻击的能力和精准的解密效果.     

基于小波变换的数字全息再现像质量提高方法

数字全息再现像中存在的散斑噪声严重影响了数字全息的应用,通过分析边缘检测方法和小波变换阈值去噪方法的原理,提出了一种基于边缘检测的小波变换散斑噪声去除方法。首先利用高斯-拉普拉斯算法获得边缘图像,进而通过Neyman-Pearson准则获得自适应阈值,并采用改进折中阈值函数对边缘图像和非边缘图像小波系数进行处理,将两者处理后的小波系数相加,并进行反变换得到处理后的图像。研究结果表明,该方法能够较好地在去除散斑噪声的同时保留图像细节。     

一种提高数字全息再现像质量的方法

针对数字全息中零级像和共轭像的存在影响数字再现像的质量这一问题 ,采用四步相移方法 ,对离轴数字全息图采用相加运算处理 ,能较好地去除零级像及共轭像 ,提高了信噪比 ,从而提高了再现像质量 .     

ISAR Imaging and Cross-Range Scaling Based on Image Rotation Correlation

With the rapid advancement of technology, not only do we need to acquire a clear inverse synthetic aperture radar (ISAR) image, but also the real size of the target on the imaging plane, so it’s particularly important for the ISAR to rescale the images. That is, the ISAR image which is in the range-Doppler domain is converted into the range-azimuth domain. Actually, the key point to solving the problem is to estimate the rotation parameters. In this paper, a new scheme to rescale the images is proposed. For the sake of solving the problem of two-dimensional image blur and target high-speed, the instantaneous range instantaneous Doppler (IRID) method is used to obtain ISAR images, and the rotation parameters are estimated by comparing the rotation correlation of the two images. Using this method, the error of the estimated rotation parameters is greatly reduced, so that the target can be rescaled accurately. The simulation results verify the effectiveness of the proposed algorithm.     

基于色彩空间和小波分析的多聚焦彩色图像融合

分别基于RGB、HSV和YIQ三种色彩空间,对多聚焦彩色图像融合进行了大量的研究.在实验中,基于RGB色彩空间时,将图像分解为R分量,G分量,B分量,分别在各个颜色分量上进行小波分解,然后在小波变换域上对所有图像的各个颜色分量的小波分解系数运用加权平均的融合规则,最后做小波反变换得到融合图像.而基于HSV或YIQ色彩空间时,首先要把多聚焦彩色图像转换到HSV或者YIQ色彩空间,然后运用与RGB色彩空间相同的融合方法,最后做小波反变换和色彩空间反变换得到融合图像,实验结果证明,小波分析在多聚焦彩色图像的融合中依然能发挥极好的作用,基于HSV色彩空间的多聚焦彩色图像融合会出现颜色失真,基于RGB和YIQ色彩空间都能取得很好的融合效果,相比之下,基于YIQ色彩空间更能取得较好的融合效果.     

全息照相的细光束成象分析

用细激光束照明全息图是全息工作者常用的一种再现方式,这种现象在许多方面都与针孔成象相似,然而其物象关系却很难用几何光学来描述,也不能用传统的全息成象的表达式来描述。本文采用了标量波理论对此现象进行了分析,所获结果与实验相符。     

结合最优亮度分量的遥感图像融合方法

针对基于亮度色调饱和度变换的遥感图像融合方法中存在的光谱损失问题,提出了一种结合最优亮度分量的融合方法．根据全色图像的亮度分量,利用克隆选择算法给出每幅单光谱图像对应的全局优化权值,该权值可反映出每幅单光谱图像相对于全色图像亮度分量中所占的折中比例,从而减弱了单光谱图像间的相关性,可获得更加逼近全色图像的亮度分量;利用最优亮度分量在改进的空间分辨率增加(ARSIS)框架下获取具有高分辨率的多光谱图像．算法针对快鸟卫星图像数据的实验结果,验证了新方法在降低光谱损失和增强融合图像细节信息方面的有效性,所获得的融合后的高分辨率多光谱图像具有较小的光谱损失．     

同轴全息粒径测量的仿真研究

采用同轴数字全息术和数字图像处理技术相结合的方法对粒子场中的粒径进行测量.阐述了同轴数字全息术的基本概念和原理,确定了粒子的边界并测量了粒子的尺寸,并针对一个粒子和多个粒子的情况进行了仿真实验研究.实验结果表明,测量的相对误差均在8%以内.     

基于镜像分割技术的虚拟机启动方法研究

针对虚拟机在网络应用中部署开销高、存储规模大的问题,通过分析引导系统文件,将传统的虚拟机镜像分割为系统镜像和用户自定义镜像;虚拟化系统在启动的时候,同时读取2个镜像文件,随后采用unionfs进行镜像的融合,最终向用户提供完整的虚拟机操作系统。使用IOZONE软件对原型镜像虚拟机进行性能测试,结果证明：该方法可以显著减少虚拟机镜像的传输时间和系统的存储规模。     

数字全息图再现的有关参数选取

数字全息的再现过程是以数字的形式在计算机中完成的,对全息图有关参数的选取影响着数字全息再现像的结果。基于菲涅耳衍射理论和数字全息再现的原理,通过编程进行仿真实验,深入探讨了再现光波长、全息图像素元大小和再现距离等3个主要参数对再现像的影响。仿真实验结果表明,只要这些参数的取值处在合适的范围内,即可得到满足一定要求的清晰再现像。     

简化球谐近似与拉普拉斯正则化的FMT成像方法

荧光分子断层成像作为一种先进的光学分子影像,可以有效重建小动物体内荧光团的浓度和三维空间分布信息,实现肿瘤的早期检测.为了提高重建的图像性能,针对扩散模型只适合高散射低吸介质的局限性,采用基于辐射传输方程的简化球谐近似模型进行前向模拟,同时为克服重建过程的病态性,应用一种融合结构信息的拉普拉斯正则化方法进行图像重建.数值仿真实验结果表明,该方法能够获得较高质量的重建图像,尤其对于小荧光团和多荧光团成像.