印刷图像中隐藏水印的菲涅耳变换方法

在研究数字全息技术、双随机相位加密技术和数字印刷技术的基础上,提出了一种新的菲涅耳全息术水印隐藏方法．该方法将待隐藏水印信息经过菲涅耳加密面进行随机相位加密,并离轴记录其像全息图像,将离轴记录的菲涅耳变换加密面像全息图像,以适当的强度叠加隐藏在载体数字图像中,通过正确密钥可从含水印图像中恢复水印信息．通过打印或数字印刷技术可以将含水印图像印制在证件等印刷品中;印刷品中的含水印载体数字图像通过扫描输入生成数字图像,就可以从中提取所隐藏信息．理论分析和仿真实验证明,该方法具有安全性、鲁棒性和不可见性．该方法在解密时通过解密模板紧贴解密,且只需进行一次逆菲涅耳变换就可提取隐藏水印信息,若使用光学系统解密,调整简单,有利于提高恢复隐藏信息的质量．     

基于矢量量化域相似码字替换的对抗嵌入方法

为了整合对图像的隐私保护、版权保护、完整性保护，提出一种压缩域基于相似码字替换的对抗嵌入方法 .该方法属于对抗攻击和信息隐藏的交叉新领域，将传统对抗攻击方法中人为添加的无意义噪声替换成有意义的秘密信息，使对抗嵌入图像错误分类，防止攻击者在云端海量数据库中通过神经网络分类模型捕获特定类别的图像，实现对图像的隐私保护；而且，可以从对抗嵌入图像中完整提取隐藏的秘密信息，实现对图像的版权保护.该对抗嵌入方法的攻击对象是图像的压缩形式-矢量量化索引，攻击中使用该索引的不同相似码字索引替换嵌入的秘密信息，可以实现在高压缩率情况下对图像的双重保护.使用遗传算法优化相似索引扰动，可以有效地降低真实类别的概率，误导分类模型的输出.实验结果证明，在CIFAR-10测试数据集上，使用三种经典的网络分类模型（Resnet,NIN,VGG16），提出的对抗嵌入方法使90.83%的图像以85.44%的平均置信度被错误分类，且嵌入容量可以达到0.75 bpp.     

基于目标的图像轻量级加密

基于图像编码压缩算法以及图像的选择性加密算法,分析了非压缩图像和压缩图像的目标提取方法以及恒定码率的加密算法,提出了一种基于JPEG的多目标多等级的图像轻量级加密方法,只对需要加密保护的若干重要目标区域进行加密,并开发了相应的软件平台.实验结果表明:该方法在满足一定安全性需求的前提下,进一步减少了数据计算量,而且在满足图像加密实时性要求的同时,加密图像保持了一定的视觉感知度,具有码流的兼容性和码率不变等特性.     

一种基于多特征融合的加密图像检索技术

随着云计算技术的快速发展,越来越多的用户倾向于外包海量图像数据到云端服务器进行存储和相关处理。为了保护数据隐私,往往在上传数据之前进行加密操作,但却限制了图像的进一步处理,比如图像检索。为此,该文提出一种基于Paillier加密算法和可逆信息隐藏技术的密文域图像检索方法。该方法利用Paillier同态加密算法对图像进行加密,在密文域计算加密后图像的差分直方图来描述图像的纹理特征。为了提高检索精度,采用图像累积直方图来表征图像的颜色特征,并利用可逆信息隐藏技术将该特征嵌入加密后的图像,以实现特征免独立存储。当接收到用户查询请求,云端服务器通过计算纹理和颜色特征距离来度量密文查询图像与密文图像库图像的相似度,最后将相似度高的密文图像返回给用户。     

基于小波变换的鲁棒型数字图像水印算法

提出一种基于小波变换的数字图像水印算法.通过对宿主图像、经过Amold变换加密后的水印图像分别进行多分辨率小波分解,达到自适应嵌入水印信息的目的.实验采用在彩色宿主图像中分别嵌入灰度水印图像及彩色水印图像,表明该算法简便易实现,攻击实验表明该算法能够较好的保证图像质量并能经受一定的攻击,同时由于对原始水印图像进行加密处理,该算法达到了即隐藏信息的存在,又隐藏信息的内容的双重安全效果.     

基于Paillier同态公钥加密系统的可逆信息隐藏算法

为提高密文域可逆信息隐藏的嵌入容量,提出了一种基于Paillier同态公钥加密系统的可逆信息隐藏算法.首先对原始图像进行位平面分割,而后对高位位平面进行定长游程编码压缩,利用低位位平面中元素重构高位位平面,最后利用Paillier同态公钥加密系统加密图像,通过同态乘法嵌入秘密数据.接收端可直接在密文域中通过模乘法逆元提取秘密数据,在直接解密的情况下可实现原始图像的无损还原.实验结果表明,算法的最大平均嵌入率为0.128 bpp,实现了解密与提取的可分离,提取正确率为100%.     

基于Paillier的同态加密域可逆信息隐藏

利用Paillier密码体制的同态和概率特性,提出了一种基于Paillier的同态加密域可逆信息隐藏。首先对原始图像分块,图像所有者随机选择的像素组中有一个参考像素和8个目标像素,将参考像素的最低有效位和目标像素的所有比特通过可逆信息隐藏的方法自嵌入到图像的其他部分中,参考像素的最低有效位在加密前置0避免嵌入数据时溢出,加密的参考像素替代像素组中围绕它的目标像素,从而构造出镜像中心密文。在一组镜像中心密文中,数据嵌入者通过同态加法在目标像素的最低有效位嵌入额外信息,而参考像素保持不变。接收者可直接在目标像素和对应的参考像素之间进行模乘法逆元提取额外信息,或者在直接解密后通过明文减法提取额外信息并能无损还原原始图像。实验结果表明:在保证直接解密图像质量的前提下算法平均嵌入率为0.18 bpp (bit per pixel)。     

基于压缩感知和随机像素置换的多图像联合加密方案

压缩感知理论突破了传统信号处理领域奈奎斯特采样定理的限制,已被广泛地应用于无线通信、光学成像以及图像加密等信号处理之外的研究领域.为降低现有图像压缩与图像加密联合方案的复杂性,克服图像压缩程度低的缺陷,利用压缩感知测量矩阵的可控制性,基于压缩感知和随机像素交换算法,提出一种高效的多图像联合加密方案.具体地,对于给定的多幅明文图像,首先通过压缩感知处理使得密文图像的数据量大大减少,其次通过随机像素置换技术使得密文图像的像素分布尽可能的随机.实验结果表明,提出的多图像联合加密方案具有正确性与高安全性.     

基于提升整数小波的数据隐藏算法

提出了一种基于提升整数小波变换的数据隐藏的算法.该算法把秘密数据先进行无损加密和压缩,而后嵌入到图像整数小波变换后的高波子带系数中.解决了提取信息中的虚假信息取舍和小波反变换时的灰度值溢出问题.对比实验表明:能够嵌入大容量的数据,而且保持良好的视觉效果.     

一种基于快速傅立叶变换的图像快速隐藏算法

信息隐藏技术作为一种常用的数据保密技术,通过将有价值的数据隐藏于其它数据中来实现对数据的保护.给出了一种基于快速傅立叶变换的快速图像隐藏算法.数值试验表明该方法的隐藏能力较大,并保证了很好的视觉质量,且算法简单易行.     

基于全变差正则化的压缩感知毫米波成像方法

毫米波成像技术在人体安检领域有着重要的应用,它采用合成孔径雷达成像原理、宽带信号扫描方式实现三维高分辨率成像。针对其采集空域和频域数据冗余造成的信息和成本浪费问题,提出了在三维毫米波全息成像算法的基础上,采用一种傅里叶操作算子化的频率测量方法,从而实现压缩感知稀疏成像。同时依据成像场景,取图像差分域先验信息,引入了第三维频率维稀疏先验,利用三维全变差L1范数正则化方法将图像重构。实验通过真实回波数据成像效果的展示,证明了拥有高分辨率的三维毫米波图像恢复效果优异,并且与二维全变差正则化方法相比,三维全变差正则化方法重构的图像效果更佳,从而证明了所提方法的有效性。     

关联成像技术在光学信息加密方面的研究现状及展望

光学信息安全技术因其高速、多维、并行等特点,成为现代加密技术的主要研究内容。而关联成像技术作为一种基于光场高阶关联获取物体信息的主动成像机制,具有结构简单、灵敏性好、抗干扰能力强等特点,同时其数据压缩降维的特性为光学信息安全技术提供了新的思路。基于此,根据应用场景的不同,详细介绍了关联成像技术在图像加密、保密传输、信息隐藏和认证及密钥分发等方面的国内外发展历程和应用现状,分析了关联成像加密方案存在的安全漏洞,讨论实际应用中尚存在的问题,并对关联成像加密方案的未来发展趋势进行了展望。     

基于光场调控的光学图像相关处理:原理与技术进展

光学图像识别以信息处理容量大、运算速度快(基本上接近光速)和高度并行处理能力等特点得到研究人员的广泛关注,在成像、生物医疗、国防军事等领域均具有广阔的应用前景.近年来,随着空间光场调控技术的发展,人们对结构光场的认识愈加深入,使得光学图像识别这一领域焕发出新的生命力.本文从范德·拉格特相关器(Vander Lugt Correlator, VLC)和联合变换相关器(Joint Transform Correlator, JTC)这两大主要光学图像识别相关器的基本原理出发,介绍了光场调控在光学图像相关识别及处理应用中的物理原理与技术进展.从线性光学、非线性光学以及量子光学这三个角度分别介绍不同领域如何通过光场调控实现全光型的光学图像相关处理.     

压缩域上人脸识别的研究

DCT变换被广泛采用在图象和视频压缩标准中(如JPEG,MPEG,H.261/H.263).而对于这些压缩图象的处理,传统的手段是先解压到空间域,再进行处理和识别,因而增加了计算复杂性.针对这个问题,运用压缩域上图像处理技术,提出了人脸特征表达的方法,并构造DCT域上人脸识别系统.在人脸标准库FERET上的测试,提出的算法与经典的特征脸法和PCA LDA法相比较,不仅提高了精度,而且降低了计算复杂性.     

基于改进TLD的自动目标跟踪方法

视觉跟踪一直是机器视觉研究热点,TLD（tracking-learning-detection）算法是近年来出现的一种高效的视觉跟踪算法,针对TLD算法中Lucas-Kanade（LK）光流法无法有效跟踪物体快速移动和尺度变化的问题,采用金字塔光流法对TLD算法进行改进。并将所跟踪物体形心作为图像定位参考点,提取物体定位信息,通过定位信息运用比例-积分-微分（proportion-integral-derivative,PID）控制算法控制摄像头舵机云台转向,使摄像头快速、灵活、精确地自动跟踪指定物体。通过系统测试,与传统TLD算法对比,采用金字塔光流法改进的TLD目标跟踪算法在跟踪目标发生光照变化、尺度变化等情况时,具有更加优良的跟踪性能,准确将跟踪目标形心位置提供给控制部分,控制算法高效灵活,在获取信息后精确、快速地控制摄像头方位,使其正对跟踪目标。该系统对目标跟踪技术、安防技术、自动瞄准系统具有重大意义。     

基于ASAM注意力机制的光场图像压缩方法

为了研究光场图像的空间信息和相似角度信息之间的差异性,提高光场图像的传输效率,提出了一种基于端到端网络的角度空间注意力模型（ASAM）注意力机制的光场图像压缩方法 .以卷积块注意力模型（CBAM）的注意力机制为基础,增强了相对角度特征,提高了压缩编码效率.稀疏图像采用H.266/VVC视频编解码器进行压缩,通过子孔径图像（SAI）网络恢复编码后的图像.结果表明,与现有的光场图像压缩方法相比,所提出的光场图像压缩方法具有较高的图像压缩性能,Bj?ntegaard-Delta比特率（BD-BR）降低了52.30%,Bj?ntegaard-Delta峰值信噪比（BD-PSNR）提高了3.33 dB.     

论OE－HOE目视系统物象空间相似性

根据ＯＥ－ＨＯＥ目视光学系统不允许输出“镜象”，要求物、象空间坐标系相似的原理，分析了反射型位相全息元件的光学特性以及物、象坐标变换．最后探讨了全息单管夜视仪和全息平视显示器物、象空间相似性的设计原理．     

基于ISAIL的空间小目标成像系统设计与仿真

为了实现对空间小目标的毫米级成像,设计了基于转台模型的逆合成孔径成像激光雷达系统,实现了距离向和方位向的数据融合并完成了模拟目标的2维图像重建.系统采用窄线宽光纤激光器、大带宽电光调制器完成了对激光脉冲的线性调频,并利用外差干涉的原理提高了回波信号的信噪比.结合空间小目标的运动特性,推演了含有旋转分量的激光雷达回波信号方程.在R-D算法中代入旋转分量完成图像重建的校正,实现了对模拟空间小目标的2维图像重建.实验用毫米级铝条模拟空间小目标,用步进电机使转台匀速旋转,模拟目标旋转过程.实验结果显示:当目标固定时通过回波能量即可获得1维距离向图像,峰值位置与真实目标的特征位置一致; 当目标运动时通过数据压缩、R-D算法及旋转分量的校正可获得模拟小目标ISAIL的2维重建图像,验证了系统可实现对毫米级模拟小目标的图像重建.     

图像数据压缩中的小波选择方法

在图像信号的传输过程中，为了降低比特率，必须进行图像数据压缩．数字图像中的一种重要技术是子带编码，在子带编码中最重要的是正交镜象滤波器组的选择，而紧支的正交规范小波与完全重建的正交镜象滤波器组相对应．笔者提出一种用于信号最佳逼近正交小波的选择方法，即选择满足一定条件的滤波器的方法，采用小波压缩编码方法，实现高效的图像数据压缩方法．     

多视域下基于机器视觉的索力测试

拉索是缆索承重体系桥梁的关键承力或传力构件,在体系构成中的地位至关重要。为解决现有非接触视觉测量存在的测试视场不足、应用场景复杂多变,致使其测试精度与视域范围相互矛盾无法协调统一的技术难题,提出了多视域下基于机器视觉的索力测试新方法。以全息视觉传感器系统获取斜拉索全视域-多视域下的空间几何构型数据,建立了像素映射及图像增强算法计算模型;通过数字空间基准平面的信息转化,对复杂测试场景下视觉传感器光轴射线与被测物体所在承影面非正交情况进行测试参数修正。为避免实测拉索全息性态特征因偏离标准悬链线所导致的索力测量误差,以单一视域下的几何构型拟合降噪后的全息曲线并精确定拉索上下锚固点坐标,进而可由拉索全息性态特征参数精确测算斜拉索索力。试验结果表明：本文方法可在复杂测试场景下量化分析拉索索力计算参数,相较于常规索力测试方法,最大相对误差为9.2%,均方根误差为2.79%,满足工程实践测试精度及稳定性要求,为复杂测试场景下斜拉桥索力监测提供了一种新途径。