基于双通道三维效果宿主图像半色调全息水印

随着现代社会对信息承载量的需求越来越多,提出了一种基于双通道的三维效果宿主图像的半色调全息水印方法。该方法利用双通道技术将两幅三维效果宿主图像的半色调全息水印图像合成一幅图,接着制作成计算全息图,在重现的时候,一幅计算全息图能够显示出两幅水印图像。制作成的计算全息图可以增加信息传输中的安全性与保密性,双通道技术可以增加传输过程中的信息量,三维效果技术可以在不改变编码效率的情况下增强视觉效果。半色调编码全息水印能更好地提升全息水印的鲁棒性。     

基于多重分形和Contourlet变换的盲水印算法研究

研究提出了一种多重分形和Contourlet变换相结合的图像水印新算法。首先对图像进行Contourlet多层分解,得到一系列多尺度、局部化、多方向的子带图。然后通过能量大小选取嵌入子带和协助子带。嵌入水印时,通过低频子带的多重分形特性参数,自适应的确定水印嵌入强度,并通过一定的算法将水印信息嵌入到Contourlet域。最后通过Contourlet反变换得到嵌入水印后的图像。水印提取时,不需要原始图像,实现了水印盲提取。实验结果表明,该算法在满足不可见性的条件下,能够较好的抵抗JPEG压缩、加噪等一些常见攻击。     

基于分块DCT变换的数字盲水印算法的应用

为了解决图片类信息加密易破解的问题,更好地对相关产品的版权加以保护,采用一种基于分块离散余弦变换(DCT)的数字盲水印算法。图像经分块后先进行DCT变换,从空域变换到频域,然后进行水印的嵌入和提取,最后与基于小波变换域的数字水印算法的实验进行对比。研究表明,该算法在峰值信噪比为52.588 3 dB时,可以为图像提供良好的水印透明性,且对噪声、剪切等攻击有明显的抵抗效果,同时具有良好的鲁棒性。     

一种基于DCT和置乱变换的数字图像水印算法

论文给出一种新的基于离散余弦变换和图像置乱的数字图像水印算法.先将要嵌入到数字图像中的水印图像进行置乱,然后用基于离散余弦变换的算法将其嵌入到数字图像中.试验结果证明,这种算法具有很好的鲁棒性,可以有效地抵抗剪切和JPEG压缩等攻击.     

基于相位计算全息的完美涡旋光产生和调控方法

空间光调制器模拟锥透镜法是目前最为广泛使用的产生完美涡旋光的方法,但是该方法无法调控光束环宽,为了解决这个问题,提出了使用傅里叶空间相位计算全息法产生、调控完美涡旋光。通过理论分析和实验测量证明,改变编码相位可以实时调控完美涡旋光的光环半径、环宽和拓扑荷数。该方法光路简单,产生的光束质量高,且光路只需进行一次调整,操作简便。另外,该方法还具有通用性强的优点,可用于产生各类变形完美涡旋光。实验产生了不同参数的椭圆形完美涡旋光,实验测量结果与理论结果吻合得很好。因此,傅里叶空间相位计算全息法是一种简便、通用、实用性更强的完美涡旋光产生、调控方法。     

三维物体全视差全息体视图的快速计算

针对传统全息技术对三维数据源要求高、计算量大以及实现速度慢等问题,提出了一种三维物体全视差全息体视图的快速计算方法。该方法对全息面和再现面分别进行空间分割和频谱采样,通过迭代傅里叶变换算法计算多个基元全息图,叠加构成全息图单元。由摄像机获取三维物体不同角度的二维视差图像,基于人眼双目视差立体视觉原理,构建视差图像与全息图单元的对应关系。最后,利用全视差图像调制全息图单元中对应衍射方向的基元全息图,快速合成三维物体全视差全息体视图。基于液晶空间光调制器构建的光学系统对全息体视图进行了再现实验。结果表明,与传统全息图计算方法相比,本文方法容易获取数据源,计算量较小,能够快速计算全息体视图,实现三维物体不同视角图像的再现。     

基于计算全息的圆对称艾里光束的产生

圆对称艾里光是一种特殊的无衍射光束,因其具有突然自聚焦的独特特性,所以备受研究者关注。首先,介绍了圆对称艾里光的基本概念和特性,然后,说明如何获得产生圆对称艾里光的计算全息图和计算全息的实现方式。在实验中获得了光强分布与理论相符,自聚焦效应显著的圆对称艾里光束。相对于常用的傅里叶空间生成的圆对称艾里光,计算全息生成的艾里光具有灵活调控振幅分布的优势。     

用于天文非球面镜检测的计算全息数字波面干涉仪

本文介绍了南京天文仪器研制中心正在开发研究中的计算全息数字波面干涉仪,这种干涉仪将计算全息技术、补偿镜干涉技术和数字波面干涉技术有机地结合在一起,能够实现用于天文望远镜光学系统中各晨球面镜的自动、实时的高精度检测。     

基于小波变换与奇异值分解的图像盲水印算法(英文)

本文提出了一种新的基于离散小波变换(DWT)与奇异值分解(SVD)相结合的数字图像盲水印算法。该算法首先将原始图像作小波分解并将小波分解得到的低频子带进行分块,再对每一块进行奇异值分解,然后选取每块中最大的奇异值通过量化的方法嵌入水印信息,而且水印的提取不需要原始图像。实验结果表明,该算法具有一定的不可感知性及鲁棒性。     

基于DWT域乘嵌入音频水印的优化检测算法

对以固定嵌入强度和未知嵌入强度的小波域乘性音频水印的优化检测算法进行了研究.利用广义高斯分布对音频低频小波系数建立统计分布模型,并使用统计决策理论知识分别对固定嵌入强度和未知嵌入强度的检测统计量进行确定,利用Neyman-Pearson准则对两种嵌入强度的算法的检测阈值进行计算,并对检测算法进行了仿真.实验结果表明,对于固定嵌入强度与未知嵌入强度的乘水印的肓检测算法,该检测算法的性能比音频水印算法中常使用的相关检测的性能优越.     

用计算全息图校正非球面的畸变

针对用计算全息图(CGH)对非球面进行检测时出现的非对称畸变,分析了3种基本的畸变模型,提出了一种有效的校正非对称畸变的方法.该方法采用较少的拟合参数即可实现对非对称畸变的精确校正,从而可以较大程度地减少畸变校正所需要的数据点对,避免过度拟合效应.通过光学仿真模拟分析了整个干涉仪系统的畸变,并利用以上方法对畸变进行了校正.仿真结果显示,畸变校正的相对残差小于0.2％.最后,设计并制作了处于离轴工作状态的CGH,并用此CGH对非球面进行了检测.利用上述畸变校正方法对测量的非球面面形进行校正,并用校正之后的结果进行加工迭代,最终非球面面形的收敛精度达到1.8 nm(RMS),得到的结果验证了提出的畸变校正方法的可靠性.     

用计算全息法测量长焦透镜的透射波前

为了高精度地检测长焦透镜的透射波前,提出了在Zygo干涉仪的平面光路中加入一个二元衍射元件提供参考波前的计算全息法(CGH)。介绍了计算全息法检测长焦透镜透射波前的理论,设计并研制了高精度计算全息板,并将其用于大口径长焦距透镜透射波前检测。理论分析和实际检测结果表明:该方法系统误差小,测量重复性精度优于0.004λ(2σRMS),与常规的菲索干涉法测量球面透镜透射波前得到的结果一致,从而验证了提出测量方法的可靠性。最后,详细分析了二元衍射元件的制造误差对透射波前检测的影响,得到测量误差(PV)小于λ/10。文中的结果表明提出的计算全息法可有效缩短光路,提高测量精度,对长焦透镜波前检测有重要的应用价值。     

基于视觉对比敏感度与恰可察觉失真感知的图像复原

针对传统复原算法在低信噪比情况下复原结果感知效果差的问题,提出了一种基于视觉对比敏感度与恰可察觉失真感知的图像复原方法。首先,利用离散余弦变换(DCT)分解图像,将图像编码为不同尺度下的一系列子带,利用概率和模型及DCT感知模型计算每条子带的恰可察觉失真阈值,并采用明可夫斯基距离计算失真度量;然后,对于每个尺度下的每条子带,利用一个迭代的两断对分程序来调整每个尺度下的每条子带的通道权重,直至子带的失真度量恰好等于期望的失真阈值;最后,利用对比敏感函数对每条子带中的系数进行视觉敏感度加权,通过DCT逆变换对视觉感知加权后的系数进行重构以得到最终的复原图像。基于LIVE图像库的实验结果表明,本文复原算法不仅能够有效地增加图像的信噪比,而且能够很好地改善图像的感知质量。     

飞秒激光全息并行加工中的多焦点均一性

为了提高飞秒激光加工的效率和灵活性,设计了一套飞秒激光全息并行加工系统,并对该系统中加载计算全息图(CGH)生成的多焦点均一性和空间位置分布的关系进行了研究.首先,将空间光调制器(SLM)引入飞秒激光加工光路;然后,采用GS(Gerchberg-Saxton)算法设计了直线型和三角型分布的三焦点阵列.最后,通过数值仿真和实验研究比较了用两种不同空间分布的焦点列阵设计的全息图对均一性的影响.结果表明,在焦点阵列间距较小的情况下,直线型分布设计的焦点阵列不易获得好的均一性,三焦点U仅有79％;而用三角型分布焦点阵列设计时,可以获得很好的均一性,三焦点U约等于100％.实验数据表明,三角形分布的三焦点可以实现高质量的并行加工,加工的半球状微结构阵列具有微透镜阵列的功能.     

节约器件的三维离散余弦正/反变换通道式算法结构

针对3D离散余弦正/反变换(DCT/IDCT)算法单元通道式结构需大量使用延时器和选择器以及不同分块器件的兼容性问题,提出一种节约延时器和选择器的通用性通道式算法单元及整体结构。首先,根据三维DCT理论提出兼容正反变换通用的通道式算法结构;建立由延时器和选择器组成的可重复使用的延时器组模型,使其具有整合性和嵌套性。然后,提出节约延时器的三维DCT通用性通道式算法单元及整体结构。最后,利用提出的节约器件的三维DCT/IDCT通道式结构对不同格式、不同大小分块的视频信号进行处理。实验结果表明,随着分块增大,提出的节约器件的方法使用的延时器和选择器的数量明显减小,当分块大小达到64×64×64时,延时器和选择器使用个数分别降低了54.7%和44.5%。得到的结果说明提出的方法可以减少延时器和选择器的使用,满足硬件对降低成本的要求,提高了能效,同时便于不同分块的集成。     

基于同步检波的单通道磁感应成像技术研究

磁感应成像在医学领域的应用,由于生物组织的电导率非常小,需要一种测量相位精度高的系统才能满足应用需要。描述了一种基于同步检波的单通道磁感应测量系统,来测量微小相位变化。系统使用模拟开关代替模拟乘法电路,减少直流漂移,增加电路的动态范围。电路中引入了模拟的相移电路,使参考信号和与检测信号相位正交,提高相位测量的灵敏度。研究了单通道系统的稳定度和灵敏度,通过实测电路,该测量系统在1 min内的相位漂移0.001 5°,在1 h内的相位漂移0.006°;并给出电导率变化相应相位变化关系。     

一种基于改进的粒子群优化算法的神经网络PID控制器

针对多输入多输出(MIMO)复杂过程控制中控制性能偏慢等问题,对神经网络PID控制器以及PID控制理论物理机制之间的相互作用进行了研究。对神经元PID控制器隐层和输出层之间的初始权值进行了归纳,提出了一种粒子群优化算法,提高了PSO算法的收缩因子以保证优化的收敛性,并进行了Matlab仿真。研究结果表明,所提出的神经网络PID控制器的改进粒子群算法优化,在高耦合效应的复杂MIMO对象中具有良好的精度以及快速响应的特性。     

基于离散萤火虫压缩感知重构的无线传感器网络多目标定位

研究了压缩感知(CS)理论在无线传感器网络(WSNs)多目标定位中的应用。提出一种基于离散萤火虫算法的压缩感知重构方法,并设计了具体算法实现流程,该算法摆脱了传统压缩感知重构算法对稀疏度K的依赖且能够准确地重构出原始信号。基于此,将新的压缩感知重构算法应用于WSNs目标定位,建立了WSNs系统模型,构造了合理的测量矩阵和稀疏矩阵,并分析了测量矩阵与重构结果之间的关系,最终实现了WSNs多目标定位。仿真结果表明该方法在稀疏信号重构性能及多目标定位精度方面具有较好效果,定位精度优于贪婪匹配跟踪(GMP)算法、正交匹配追踪(OMP)算法和最大似然估计(MLE)算法,且用于WSNs定位的传感器节点数目减少了20%,抗噪性达到了20dB。     

基于不变特征描述符实现星点匹配

为了能够在星图存在旋转角度情况下,自动快速地完成星图匹配,提出了一种基于不变特征描述符的旋转不变匹配方法,将加速鲁棒特征(SURF)描述符应用于星点特征的描述和匹配。首先,对星图进行图像分割,抑制非极大值,并检测星点;然后,为计算星点分布尺度因子s,在半径为6s的圆形邻域内为每个星点计算主方向,之后将20s×20s的邻域与主方向对准,并在该邻域内为每个星点计算SURF描述符。最后,基于透视投影模型的匹配策略,提纯星点,计算匹配星图之间的变换矩阵。实验结果显示,该方法能够鲁棒地提取星点,并在图像存在旋转、平移及部分视角变化的情况下完成星图匹配,仿真实验的匹配星点的误差均在1pixel以下,实拍星图实验的匹配星点的误差均在1.5pixel以下,表明为每个星点建立描述符,进行匹配识别的思路是可行的。     

温度在紫外法测量COD中的影响研究

介绍了紫外法测量水质COD的测量原理,并且论述了温度在其测量中的影响。为消除温度对测量数据的影响,通过实验测定了三种浓度的COD水样对紫外线的吸光度随温度的变化数据,利用多元线性回归的方法对所测数据进行处理,从而得出了吸光度和温度之间的关系,为消除温度影响提供了依据。