基于灰度图像二值编码的JTC多图像加密系统

针对联合变换相关器(JTC)多图像加密系统对于加、解密灰度图像时,解密图像质量不理想的问题,利用前期提出的一种灰度图像二值编码方法,设计了一种基于灰度图像二值编码的JTC多图像加密系统。该系统将灰度多图像的加、解密问题转化为二值多图像的加、解密问题,可有效抑制加、解密过程中产生的非饱和噪音,提高图像解密质量。仿真结果表明,相同条件下在基于螺旋相位模板拓扑荷数复用的JTC多图像加密系统中使用灰度图像的二值编码图像进行加、解密相对于直接加、解密灰度图像,其相关系数值有显著提升,再使用中值滤波抑制解密图像中的饱和噪音,可进一步提高解密图像质量。     

针对联合变换相关器加密系统的光学唯密文攻击系统

针对混合输入输出(HIO)等数值攻击算法攻击联合变换相关器(JTC)加密系统运行时间长、攻击效率低的问题,设计了一种基于光路迭代的光学唯密文攻击系统。该系统充分利用了光学系统高速并行处理的特点,通过光束在光学系统中的光学傅里叶变换取代在计算机上的数字傅里叶变换,显著缩短了攻击算法的运行时间,有效提高了对JTC加密系统的攻击效率。仿真结果表明,相较于HIO攻击算法,在迭代次数相同的条件下,基于光路迭代的光学唯密文攻击系统有效减少了算法的运行时间,显著提高了对JTC加密系统的攻击效率。     

基于归一化的条纹调制联合变换相关器

提出基于归一化的条纹调制联合变换相关识别方法 (FAFNJTC) ,分析证明了这一方法的可行性。数值模拟结果表明 ,新方法的相关输出结果与NJTC相比相关峰更加明显、锐利 ,与FAFJTC相比则大大地提高了其抗干扰的能力 ,且不同光照下的相关输出稳定 ;0～ 0 2噪声级的计算表明 ,新方法较大地提高了相关结果的平均强度之比 (PBR)和分辨率。     

基于螺旋相位变换和广义Fibonacci混沌的光学图像加密

为了解决光学加密技术中混沌序列分布不均匀,抗选择明文攻击能力弱以及菲涅尔域双随机相位编码系统对第1个衍射距离不敏感等问题,该文基于螺旋相位变换和新型广义Fibonacci混沌系统,提出一种光学图像加密算法。在菲涅尔域的双随机相位编码中对明文图像进行相位编码和螺旋相位变换,克服系统对第1块随机模板和衍射距离不敏感的缺陷,提高光学密钥敏感性。添加安全图像与明文进行加权干涉,进一步提高光学密钥敏感性和密钥维度。构造可产生均匀混沌序列的广义Fibonacci混沌系统生成随机模板,解决密钥体积过大分发传递困难问题,克服Logistic混沌分布不均匀的缺点,提高密钥传输效率及密钥敏感性。同时用明文哈希值SHA-256生成混沌初值和螺旋相位变换参数,使得密钥流随明文自适应变化,达到“一次一密”的效果,提高算法抵抗选择明文攻击能力和明文敏感性,雪崩效应更强。实验对比表明该算法明文及密钥敏感性高,密钥空间大,鲁棒性好,能有效抵御各种攻击,是一种高安全性的光学图像加密方法。

     

基于小波变换的图像分割技术研究

图像分割是一种重要的图像分析技术.近年来,对图像分割的研究一直是图像技术研究中的热点和焦点.介绍一种基于小波变换的图像分割方法,该方法先对图像的灰度直方图进行小波多尺度变换,然后从较大的尺度系数到较小的尺度系数逐步定位出灰度阈值.实验结果表明,该方法具有较好的抗噪声性能.     

小波变换在实时联合变换相关器中应用的研究

通过目标图像的小波变换获得图像的多分辨率小波梯度信息,再利用线性或非线性的变换来处理图像的小波梯度信息,这样便得到了一幅梯度信息增强后的小波系数,利用图像复原技术便能得到对比度增强后的目标图像,从而使实时联合变换相关器能较好地识别复杂背景低对比度的目标图像.     

基于相移功率谱相减的二元联合变换相关识别

提出基于相移联合功率谱相减的二元联合变换相关识别的新方法：制作特殊的半波片，采用π相移技术，将零级功率谱从联合功率谱中去掉，并进行二值化。与经典联合相关变换和二元联合相关变换相比，基于相移功率谱相减的二元联合相关变换，使输入面的空间带宽得到更充分的利用，还得到了更高、更尖锐的相关峰，更大的相关信噪比，提高了相关识别能力。给出了相应的计算机模拟和光学实验结果。     

图像压缩编码中的小波变换技术

本文介绍了小波变换的基本理论，对在图像编码中波变换实现中的着急技术给予重点分析，对基于小为换的图像压缩方法给予概述，同时简介了今后需要进行的研究工作。     

实时非线性光学联合变换相关器

提出了利用国产液晶光阀（ＬＣＬＶ），使其工作于高对比度状态，实现实时非线性联合变换相关。通过光在液晶盒中传输特性的分析，阐明了ＬＣＬＶ的非线性调制原理，并通过计算机模拟和光学实验结果的比较证明用高对比度ＬＣＬＶ可以实现实时非线性联合变换相关。     

多通道实时光电混合联合变换相关器

提出一种多通道实时光电混合联合变换相关器,其中用一个液晶光阀(LCLV)作为非相干--相干图象转换元件,用一个多通道全息透镜阵列作为付氏变换元件实现多通道联合变换相关.这种相关器有效地利用了液晶光阀的有效使用面积和读出光能量,提高了相关识别性能.文中给出了实验结果.     

基于DSP实时联合变换相关器系统设计

实时性问题是联合变换相关器能否在实际中得到应用所必须解决的关键性问题之一.设计了一种基于DSP的实时联合变换相关器系统,实现了系统的控制和识别,解决了二维快速反傅立叶变换.实验结果表明系统的运行速度得到来了极大的提高.     

基于差异混合掩码与混沌Gyrator变换的光学图像加密算法

为了提高光学加密技术的抗选择明文攻击能力与未知攻击下的解密质量,该文设计了基于差异混合掩码与混沌Gyrator变换的光学图像加密算法。将输入明文转换成相应的快速响应码;考虑明文特性,根据Logistic映射,生成一个混沌相位掩码;同时,联合径向希尔伯特与波带片相位函数,将其与混沌相位掩码融合,构建了混合相位掩码;随后,利用明文图像迭代Logistic映射所输出的随机序列来计算Gyrator变换的旋转角度,结合混合相位掩码,对快速响应码进行调制,形成Gyrator频谱;引入等量分解技术,将Gyrator频谱分割为两个分量,并设置不同的阶数,形成两个差异螺旋相位掩码;利用奇异值分解(SVD)方法,将其中一个Gyrator频谱分量进行处理,并联合两个差异螺旋相位掩码,分别对其相应的正交矩阵进行编码;最后,通过组合编码后的正交矩阵与对角矩阵,基于可逆SVD技术,输出加密密文。理论分析了所提算法抵抗明文攻击和裁剪攻击的能力,以及加密结果针对密钥变化的敏感性水平。实验结果验证了所提算法拥有良好的安全性能。

     

联合变换相关法测量空间相机像移的实验研究

为了测量由卫星姿态不稳定或振动等原因引起的空间相机的亚像元像移,使用了光学联合变换相关(JTC)的方法对安装在相机焦面上的辅助面阵CCD采集到的相邻两帧图像进行相关运算.给出了使用该方法测量像移的原理,搭建了实现JTC的光学平台,对JTC测量相机像移的性能进行了实验研究.结果表明,使用联合交换相关器可以测量空间相机的亚像元像移,测量误差服从均值为0的正态分布,在显著水平为0.05下,像移测量误差的均方差不大于0.12个像元,完全满足空间相机的使用要求.     

基于对功率谱进行位相调制的联合变换相关器

讨论了通过位相调制对多灰度图像进行功率谱相减的原理，并提出了利用此原理实现多灰度多目标光学联合变换相关的新的实验方法。其中需对功率谱进行两次记录并进行相减。在第二次的记录过程中，利用位相板使参考图像产生半波位相延迟。将相减后的功率谱进行傅里叶逆变换，能够使相关峰得到明显增强，而且大大抑制了多目标间的相关及背景噪声间的相关。此方法特别适用于具有多灰度背景噪声的多灰度的多目标识别，而且方法简单，易于实现。     

一种适合于光电联合变换相关器的相关算法

光电联合变换相关器具有实时处理光学图像能力,因此可用于景像匹配系统.提出了一种适合于光电联合变换相关器的相关算法,该算法利用实数傅里叶矩阵的对称性,减少了运算中的存储和计算量,通过改进频谱的滤波算法,提高了相关结果的输出信噪比,从而提高了匹配精度.     

基于离散分数随机变换的双彩色图像加密算法

该文基于离散分数随机变换和线性同余理论,提出一种单通道双彩色图像加密算法。输入的两幅RGB图像转换成相应的索引图像格式,其中一幅2维索引图像被编码为振幅部分,另一幅则被编码为空域相位掩模。分数域相位掩模由线性同余发生器 (LCG) 生成,并将彩色映射矩阵嵌入其中。引入光学幅相调制技术,在不增加光学元件的基础上实现了双彩色图像加密。离散分数随机变换的分数阶和线性同余函数的4个参数作为密钥提高了算法的安全性,对应所有密钥计算了输入图像和解密图像的均方误差。针对唯密文攻击,噪声叠加和抗裁剪性能分别进行了数值模拟,验证了该算法的可行性和有效性。     

基于Arnold变换的图像加密算法验证

Arnold变换被广泛应用于图像加密领域,为了弥补传统的Arnold变换仅仅针对方阵进行处理的局限,该文验证了改进的基于Arnold变换的图像加密算法的可行性,并通过逆矩阵的引入减少逆变换的运算量,缩短了Arnold逆变换的处理时间.最后通过实验验证了现有的图像置乱加密改进算法的优劣.     

基于混沌与小波变换的图像加密算法

利用混沌系统的初值敏感性,参数敏感性和类随机性等特点,首先提出一种称之为"混沌变换"的图像置乱算法。并在此基础上,设计了一种基于小波与混沌变换的图像加密算法。该算法的处理过程:图像预处理;对原始图像进行小波变换,得到四幅小波分解子图;用混沌变换对四幅子图进行图像置乱;小波逆变换。实验结果表明解密图像与原始图像一致性良好,同时本算法具有很高的安全性。     

基于小波变换的数字图像混沌加密算法

针对图像信息的一些内在特征,像大数据容量和高冗余性等,结合混沌系统与小波变换,提出了一种数字图像的加密算法。首先利用小波变换的Mallat算法对原始图像进行数据压缩,减少其数据容量;再选用类随机性较强的Logistic映射混沌系统对压缩图像进行空间置乱和像素值替代加密,最后对加密算法从密钥空间、统计分析、密钥敏感性分析、抗破损攻击分析等角度进行安全性测试。仿真实验表明,此算法既能实现图像数据的有效压缩,提高图像的传输速度,又能增强加密的安全性。     

基于谱面形态学处理的二元联合变换相关器研究

为改善二元联合变换相关器的识别效果,提出基于功率谱面形态学处理的二元联合变换相关器算法,通过对高相似基本形状圆和八角形的计算机模拟识别,取得了明显的效果。