面向小波域的加权分数阶微积分图像数字水印新算法

针对现有加密技术易被破解,算法缺乏初值敏感性的问题,提出了一种采用分数阶微分和交换小波变换系数的图像数字水印的新算法。该算法充分利用了分数阶微分阶次具有极强的敏感性的特点,首先采用分数阶Cauchy公式对正弦信号做两个不同阶次的微分,同时将微分信号分别采样后加权叠加成伪随机序列;然后用此伪随机序列置乱水印,通过交换Haar小波分解的载体图像的高频系数将置乱水印嵌入载体图像。实验结果表明,提出的新算法能经受多种常见图像处理的攻击,具有较强的鲁棒性和较好的不可见性,能够实现较好的图像数字水印效果。     

分数阶微积分在数字水印中的应用研究

提出并实现了基于分数阶微积分运算的数字水印系统模型.将分数阶微积分运算阶次v作为水印嵌入与提取的密钥,嵌入的水印能够获得好的不可感知性.在信息提取端,如果不知道确切的分数阶微积分运算阶次,将无法完成水印信息的提取,从而保证了发送者与合法接收者之间通信的有效保密性.利用Matklb进行计算机仿真实验证实了基于分数阶微积分运算的数字水印系统的有效性与可行性.     

基于最佳正弦伪随机序列的数字水印技术

论文提出了一种新的具有一定扩充性,以最佳正弦伪随机序列为水印信号的公开数字水印算法。论文先讨论了水印信号设计上应注意的问题;然后描述了最佳正弦伪随机序列的创建方法和性质;并提出了根据水印信号自身良好的自相关特性设计的水印算法;最后对算法进行抗攻击试验并对算法本身进行了简单的讨论。采用最佳正弦伪随机序列为水印信号,保证了水印信号自身具有很高的隐蔽性和信号的唯一性;同时还保证了信号具有很强的抗干扰能力。实验证明该水印算法对于噪声干扰和各种常规图像处理具有良好的鲁棒性。     

分数阶微积分在数字水印中的应用研究

提出并实现了基于分数阶微积分运算的数字水印系统模型。将分数阶微积分运算阶次v作为水印嵌入与提取的密钥,嵌入的水印能够获得好的不可感知性。在信息提取端,如果不知道确切的分数阶微积分运算阶次,将无法完成水印信息的提取,从而保证了发送者与合法接收者之间通信的有效保密性。利用Matlab进行计算机仿真实验证实了基于分数阶微积分运算的数字水印系统的有效性与可行性。     

一种基于分数阶Fourier域的数字水印

提出了一种分数阶Fourier域的水印嵌入算法。将一复伪随机序列作为水印信息嵌入到图像的分数阶Fourier域中。分数阶Fourier变换的变换角度(α,β)为水印增加了两个自由度,增强了水印的安全性。仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种基于分数阶次微积分模板的新型边缘检测方法

利用分数阶次微分和分数阶次积分组成复合导数, 在复合导数基础上提出了一种边缘检测新算子. 为实现分数阶次微分, 推导出一种新的复数模板. 通过检测一维曲线, 验证了复合导数可以近似模拟一阶导数并具有抑制噪声的能力. 二维图像的检测结果表明, 新算子在无噪声干扰情况下可以精确、有效地完成边缘检测任务; 在有噪声情况下可以有效地抑制噪声干扰. 最后, 对新算子进行了定量分析并与 Canny 算子进行比较. 结果表明新算子具有低定位错误率的优势.     

一种基于伪随机激励的混合电路测试方法

在通过计算输入和输出的互相关函数得到特征空间的基础上，获取一种新的方法分析特征空间，从而判别电路有无故障。该方法提高了测试的效率和正确性，适用于内建自测试。     

基于分数阶微积分的噪声检测和图像去噪

目的 提出一种利用分数阶微分梯度检测图像中的噪声点,并用于改进基于分数阶积分的图像去噪算法性能的算法。方法 该算法首先使用不同方向的分数阶微分梯度模板与含噪声图像进行卷积,计算出图像在不同方向上的分数阶微分梯度,依据预先设定的阈值获得不同方向的分数阶微分梯度检测图,将在所有选定方向上梯度都发生跳变的像素点判定为噪声点;然后只对被检测出的噪声点,在8个方向上进行分数阶积分运算完成去噪处理。结果 通过在人工图像中分别添加高斯噪声和椒盐噪声以及在自然图像中分别添加高斯噪声和椒盐噪声的去噪对比实验得出相同结论,即只对图像中检测出的噪声点使用分数阶积分运算进行去噪有更好的去噪性能,获得了更好的视觉效果和更高的峰值信噪比。结论 实验结果表明,基于分数阶微分梯度的噪声检测算法对解决图像去噪和保留图像纹理细节之间的矛盾有所帮助。随着对基于分数阶微分梯度噪声检测方法研究的深入,对图像中噪声检测的准确度会进一步提高,这将提供一种用于改进目前去噪算法性能的研究方向。     

一种分数阶微积分算子的有理函数逼近方法

基于有理函数逼近理论, 提出了一种分数阶微积分算子s域最佳有理逼近函数的构造方法. 详细讨论了构造最佳有理逼近函数的思路、方法及具体算法. 运用最佳有理逼近定义及特征定理, 对所构造的分数阶积分算子最佳有理逼近函数进行了验证. 其结果表明:该分数阶微积分算子最佳有理逼近函数构造方法是有效的, 且对确定的逼近误差及逼近频带, 所构造的最佳有理逼近函数能够以最低阶次取得最佳逼近特性.     

基于M周期离散分数傅里叶变换的数字水印算法*

由于DFRFT同时包含了频域与时域的信息,在水印的嵌入与提取算法中,根据所取DFRFT的幂次α的不同结果也不一样,增强了水印的保密性。在仿真实验的结果中表明用DFRFT实现的数字水印算法比用傅里叶变换及小波变换实现的数字 算法具有更好的安全性。     

基于动态分数阶和Alpha稳定分布的粒子群优化算法

针对传统粒子群优化算法(PSO)收敛速度慢及容易陷入局部极小化的问题,提出了一种改进的粒子群优化算法。新算法结合分数阶微分具有的记忆特性,使得粒子的更新融入了轨迹信息,提高了算法的收敛速度。使用Alpha稳定分布代替均匀分布使得粒子在一定概率条件下可以逃逸局部极小点,提高了粒子的全局搜索能力。仿真结果表明,算法不仅在单模态函数下具有更快的收敛速度和更有效的全局搜索能力,在复杂的具有欺骗性的多模态函数下也取得较理想的实验结果,证实了动态分数阶和Alpha稳定分布可以有效地提高粒子群优化算法的性能。     

Constrained Fractional Variational Problems of Variable Order

Isoperimetric problems consist in minimizing or maximizing a cost functional subject to an integral constraint. In this work, we present two fractional isoperimetric problems where the Lagrangian depends on a combined Caputo derivative of variable fractional order and we present a new variational problem subject to a holonomic constraint. We establish necessary optimality conditions in order to determine the minimizers of the fractional problems. The terminal point in the cost integral, as well as the terminal state, are considered to be free, and we obtain corresponding natural boundary conditions.      

一种新的基于域相关算法的图像易损水印技术

给出了一种在空域中嵌入有意义易损水印的算法,嵌入有意义的水印与无意义的伪随机序列相比,具有明显的优势。该文的方法,首先根据密钥随机选取一组图像像素以及它们的邻域,由邻域中像素的相关性选取出一个参考水印点,通过参考点和水印值来共同调整选出的图像像素值,从而完成水印信息的隐藏。检测时不需要原始图像。实验结果表明算法对有损压缩、数据替换等各种篡改操作具有很强的敏感性,通过归一化相关系数等方法可对数据的完整性做出结论。     

基于置乱变换的多重数字水印盲算法

提出了一种新的基于置乱变换的多重数字水印盲算法。该算法具有以下性能：(1)可嵌入多重水印,标志不同所有者（如创作者、发行者、使用者等）版权使用的合法信息;(2)水印的隐藏效果好,多重水印的嵌入不会造成视觉质量的严重下降;(3)水印的嵌入和提取过程中需要个人密钥,不知道密钥的非法使用者无法正确提取水印;(4)水印的嵌入位置只依赖于密钥,与算法无关,非法用户无法知道水印的嵌入位置;(5)水印的提取无需原始图像和原始水印;(6)可以抵抗LSB攻击和剪切攻击。     

一种基于扩频机制的数字图像水印算法

提出一种基于扩频机制的数字图像水印算法。用伪随机序列作为扩频码,对原始水印信息进行周期延拓扩频和加密,在考虑人眼视觉特性的基础上,确定扩频水印在平稳小波变换域的嵌入位置和强度,扩频序列的选取决定了所选用的小波变换域最大系数的个数以及水印的密钥序列。实验结果表明,该算法具有较强的鲁棒性。     

基于直方图重复嵌入水印的算法研究

针对空域图像水印算法抗干扰能力差的缺陷,提出一种基于直方图重复嵌入水印的空间域水印算法。利用直方图统计不同灰度级像素数量的方法,选择将二值水印图像嵌入到载体图像灰度级较低和较高的区域,使图像能够适应不同情况下的图像处理攻击,并把所选择的区域作为提取水印的密钥,提高水印的安全性。为了说明算法的有效性,分别模拟噪声、低通滤波、剪切、JPEG压缩、锐化处理等攻击情况提取水印,实验结果表明,该算法能够对付这些常见的图像处理和攻击,具有很好的鲁棒性。     

一种基于水印DCT变换的数字图像水印算法

提出了一种有效的基于水印DCT的数字图像水印算法。该算法首先对水印图像进行离散余弦变换,再对变换后的水印图像进行加密,然后将加密后的水印图像嵌入到DCT变换后的原始图像中。实验证明在嵌入强度小于0．5,PSNR在大于32．4177dB时,该算法具有很好的鲁棒性和安全性,并能有效地抵抗JPEG压缩和较强的高斯白噪声。     

基于XOR运算的多幅图像的数字水印算法

针对多媒体数据网络传输的安全性问题，研究了数字水印系统模型和单幅水印图像的嵌入算法，并且给出了基于XOR运算的多幅图像的数字水印算法，实验结果表明了算法的可行性和有效性。     

基于小波变换的灰度水印嵌入算法

本文针对网络化数字媒体的版权保护提出了一种新的灰度水印图像嵌入到RGB彩色图像中的方法。首先将灰度水印图像进行置乱变换,再将置乱后的图像转换成二值序列,并将二值序列进一步分解成三个二值序列;然后将待嵌入水印的彩色图像分解成R、G、B三个分量,对每个分量分别作二级小波变换,得到小波变换的子带系数,再用奇偶判断法把三个二值序列的值分别嵌入各分量子带;最后用小波逆变换,恢复图像,合并三个分量,得到嵌入水印后的图像。仿真结果表明,本文方法有很好的透明性,且能有效的抵抗剪切、灰度调整、有损压缩等攻击。