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基于先验信息的全变分图像复原算法

东南大学学报（自然科学版） 2016年第6期46卷 1132-1136页

作者：张俊峰罗立民舒华忠伍家松东南大学计算机科学与工程学院南京210096 东南大学计算机网络和信息集成教育部重点实验室南京211189 东南大学中法生物医学信息研究中心南京210096

为了提高全变分模型的图像复原效果,提出一种基于先验信息的全变分图像复原算法.首先,采用能够有效保护滤波后图像结构信息的非局部均值算法对模糊退化图像进行滤波以减少其中所含噪声,获取滤波后的先验图像信息.然后,构建基于该先验信... 详细信息

为了提高全变分模型的图像复原效果,提出一种基于先验信息的全变分图像复原算法.首先,采用能够有效保护滤波后图像结构信息的非局部均值算法对模糊退化图像进行滤波以减少其中所含噪声,获取滤波后的先验图像信息.然后,构建基于该先验信息的全变分图像复原模型,该模型不仅保留了全变分模型对复原图像边界信息的保护优势,也保留了非局部均值的结构信息保护优势.最后,采用分裂Bregman交替方向乘子迭代算法对所提模型进行优化,得到复原后的图像.实验结果表明,无论从主观视觉效果方面,还是从峰值信噪比与结构相似性客观量化指标方面对所复原图像进行评价,与其他算法相比,所提算法均能取得较好的复原效果.

关键词：图像复原先验信息全变分非局部均值分裂Bregman

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一种DTT域的二维线性卷积算法

东南大学学报（自然科学版） 2012年第3期42卷 424-427页

作者：王小庆伍家松舒华忠东南大学影像科学与技术实验室南京210096

提出了一种在二维离散三角变换(DTT)域进行线性卷积的算法.首先推导出N1×N2的二维离散余弦变换Ⅱ型(DCT-Ⅱ)与2N1×2N2的二维离散傅里叶变换(DFT)之间的关系式,并将二维DFT的卷积乘积表达式转换成在对应的二维DTT域表示;然后给出了线... 详细信息

提出了一种在二维离散三角变换(DTT)域进行线性卷积的算法.首先推导出N1×N2的二维离散余弦变换Ⅱ型(DCT-Ⅱ)与2N1×2N2的二维离散傅里叶变换(DFT)之间的关系式,并将二维DFT的卷积乘积表达式转换成在对应的二维DTT域表示;然后给出了线性滤波器下输出信号的DCT-Ⅱ与输入信号的DTT之间关系的显式表达式;最后,分析了该算法的复杂度.结果表明,当滤波器大于5×5时,该算法计算复杂度远低于常见的空间域滤波算法.另外,在已知二维信号平移后的DCT-Ⅱ系数情况下,该算法比DFT域滤波算法具有更高的计算效率.

关键词：二维DTT 线性卷积对称

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音频压缩中3种整数型MDCT变换的比较

东南大学学报（自然科学版） 2012年第2期42卷 259-264页

作者：王膂伍家松 Senhadji Lotfi 舒华忠东南大学影像科学与技术实验室南京210096 东南大学中法生物医学信息研究中心南京210096 雷恩第一大学信号与图像处理实验室法国雷恩35042

为了快速计算整数型改进的离散余弦变换(IntMDCT),构造了基于提升变换、模变换以及无穷范数旋转变换的3种计算12点IntMDCT的算法.首先将12点MDCT转化为6点Ⅳ型离散余弦变换(DCT-Ⅳ),并将后者分解为7个Givens旋转变换的乘积;然后分别利... 详细信息

为了快速计算整数型改进的离散余弦变换(IntMDCT),构造了基于提升变换、模变换以及无穷范数旋转变换的3种计算12点IntMDCT的算法.首先将12点MDCT转化为6点Ⅳ型离散余弦变换(DCT-Ⅳ),并将后者分解为7个Givens旋转变换的乘积;然后分别利用提升变换算法、模变换算法和无穷范数旋转变换算法实现Givens旋转变换的整数型近似计算;最后,对这3种算法在语音信号无损和有损压缩中的运行速度和计算精确度进行比较.实验结果表明,在这3种算法中,基于模变换的IntMDCT算法的运行速度最快;基于无穷范数旋转变换的IntMDCT算法的计算精度最高,并在有损音频压缩中获得的信噪比最高.

关键词：提升算法模变换无穷范数旋转变换整数型MDCT 音频压缩

一种新的基于矩的改进离散余弦变换及其反变换快速算法

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东南大学学报（自然科学版） 2009年第4期39卷 747-752页

作者：董志芳伍家松王膂舒华忠东南大学影像科学与技术实验室南京210096

为了提高离散余弦变换(MDCT)及其反变换(IMDCT)的计算效率,提出一种新的基于一维离散矩的快速算法.首先把MDCT和IMDCT的核函数映射到另外一个集合进行合并化简,再用三角函数泰勒级数展开的方法,将MDCT和IMDCT的计算用有限项的一维离散... 详细信息

为了提高离散余弦变换(MDCT)及其反变换(IMDCT)的计算效率,提出一种新的基于一维离散矩的快速算法.首先把MDCT和IMDCT的核函数映射到另外一个集合进行合并化简,再用三角函数泰勒级数展开的方法,将MDCT和IMDCT的计算用有限项的一维离散矩的线性加权和近似.一维离散矩的快速计算可以采用p+1维的矢量加法结构进行,用加法运算代替乘法运算,有效地减少了乘法的运算量.该算法的乘法计算量仅为O(Nlog2N/log2log2N),少于通常快速算法所需的O(Nlog2N),可以有效地降低运算时间.理论分析和实验结果都表明:用一维矩近似的方法计算MDCT和IMDCT的结果精度很高,运行速度比较快,能够很好地满足实际计算的要求.

关键词：矩 MDCT IMDCT 快速算法

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一种新的三维MDCT的快速算法

东南大学学报（自然科学版） 2010年第1期40卷 75-79页

作者：周茜伍家松董志芳舒华忠东南大学影像科学与技术实验室南京210096

提出了计算三维改进的离散余弦变换(MDCT)的一种快速方法,可以有效减小数据量,提高计算机存储和运算的效率.首先将序列长度为N1×N2×N3的三维MDCT转化为(N1/2)×(N2/2)×(N3/2)的三维离散余弦变换Ⅳ型(DCT-Ⅳ)(N1=2m1,N2=2m2,N3=2m3),... 详细信息

提出了计算三维改进的离散余弦变换(MDCT)的一种快速方法,可以有效减小数据量,提高计算机存储和运算的效率.首先将序列长度为N1×N2×N3的三维MDCT转化为(N1/2)×(N2/2)×(N3/2)的三维离散余弦变换Ⅳ型(DCT-Ⅳ)(N1=2m1,N2=2m2,N3=2m3),然后将后者转化为8个长度为(N1/4)×(N2/4)×(N3/4)的三维离散余弦变换Ⅱ型(DCT-Ⅱ),最后再通过变量代换和加法运算实现整个快速计算过程.同时,通过编写程序验证算法的正确性,并分析该算法的计算复杂度.结果表明:较之传统的行列方法,所提出的算法能够有效使计算复杂度降低75%左右,实现了计算机在三维信号处理领域的运行速率的提高.

关键词：三维MDCT 三维DCT 快速算法

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一种基于压缩感知的无损图像认证算法

东南大学学报（自然科学版） 2013年第3期43卷 489-493页

作者：艾鸽伍家松段宇平舒华忠东南大学影像科学与技术实验室南京210096 中法生物医学信息研究中心南京210096

针对图像无损认证和篡改检测问题,提出了一种基于压缩感知的自嵌入水印算法.首先,将图像划分为若干分块;然后,利用压缩感知理论对各图像块进行观测,将得到的观测值作为图像内容特征,通过基于哈希的消息认证码算法生成图像摘要,并将摘要... 详细信息

针对图像无损认证和篡改检测问题,提出了一种基于压缩感知的自嵌入水印算法.首先,将图像划分为若干分块;然后,利用压缩感知理论对各图像块进行观测,将得到的观测值作为图像内容特征,通过基于哈希的消息认证码算法生成图像摘要,并将摘要信息作为水印嵌入到图像小波域中,嵌入方式采用量化索引调制算法.在认证端提取水印并恢复图像,然后对图像进行压缩感知随机投影,将得到的摘要信息与提取的水印进行对比,实现图像认证和篡改检测.仿真实验结果表明,水印嵌入后图像的峰值信噪比可达到39 dB以上,说明该算法具有较好的不可感知性和隐蔽性.此外,该算法还具有较强的局部篡改定位性能,图像认证块大小可根据图像进行相应调整.若图像通过认证,则可以无损地恢复原始图像.

关键词：压缩感知消息认证码量化索引调制小波变换无损认证

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一种基于新的正交复数变换的鲁棒水印算法

电子学报 2013年第8期41卷 1574-1579页

作者：张悦舒华忠伍家松罗立民东南大学影像科学与技术实验室江苏南京210096

本文提出了一种基于共轭对称列率复数哈达码变换(CS-SCHT)的鲁棒水印算法.在水印嵌入时,选择图像的CS-SCHT系数幅度作为水印载体,同时设计一种新的人眼视觉系统改善含水印图像的不可见性.检测时,运用Kolmogorov-Smirno方法估计系数幅度... 详细信息

本文提出了一种基于共轭对称列率复数哈达码变换(CS-SCHT)的鲁棒水印算法.在水印嵌入时,选择图像的CS-SCHT系数幅度作为水印载体,同时设计一种新的人眼视觉系统改善含水印图像的不可见性.检测时,运用Kolmogorov-Smirno方法估计系数幅度的近似分布.然后根据该分布构造局部最优检测器.实验表明该变换适合于水印领域,新检测器具有良好的鲁棒性,且人眼视觉系统能够改善含水印图像的视觉质量.

关键词：共轭对称列率复数哈达码变换人眼视觉系统检测近似分布局部最优检测器

基于分裂基-2/(2a)FFT算法的卷积神经网络加速性能的研究

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电子与信息学报 2017年第2期39卷 285-292页

作者：伍家松达臻魏黎明 SENHADJI Lotfi 舒华忠东南大学计算机网络和信息集成教育部重点实验室南京210096 法国国家医学与健康研究院U1099 雷恩35000 雷恩一大信号与图像处理实验室雷恩35000 中法生物医学信息研究中心南京210096

卷积神经网络在语音识别和图像识别等众多领域取得了突破性进展,限制其大规模应用的很重要的一个因素就是其计算复杂度,尤其是其中空域线性卷积的计算。利用卷积定理在频域中实现空域线性卷积被认为是一种非常有效的实现方式,该文首先... 详细信息

卷积神经网络在语音识别和图像识别等众多领域取得了突破性进展,限制其大规模应用的很重要的一个因素就是其计算复杂度,尤其是其中空域线性卷积的计算。利用卷积定理在频域中实现空域线性卷积被认为是一种非常有效的实现方式,该文首先提出一种统一的基于时域抽取方法的分裂基-2/(2a)1维FFT快速算法,其中a为任意自然数,然后在CPU环境下对提出的FFT算法在一类卷积神经网络中的加速性能进行了比较研究。在MNIST手写数字数据库以及Cifar-10对象识别数据集上的实验表明:利用分裂基-2/4 FFT算法和基-2 FFT算法实现的卷积神经网络相比于空域直接实现的卷积神经网络,精度并不会有损失,并且分裂基-2/4能取得最好的提速效果,在以上两个数据集上分别提速38.56%和72.01%。因此,在频域中实现卷积神经网络的线性卷积操作是一种十分有效的实现方式。

关键词：信号处理深度学习卷积神经网络快速傅里叶变换

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鲁棒的复制-缩放-粘贴篡改检测方法

东南大学学报（自然科学版） 2014年第6期44卷 1116-1120页

作者：欧阳军林伍家松 Gouenou Coatrieux 邵珠宏舒华忠东南大学影像科学与技术实验室南京210096 布列塔尼国立高等电信学校法国布雷斯特29238

为了能够检测图像的复制-缩放-粘贴(CSM)篡改操作,提出了一种基于金字塔模型的CSM图像篡改检测方法.首先,将一幅测试图像缩放成不同尺度的降采样子图像,采用非均匀采样选择子图像,并建立金字塔篡改伪造检测模型;然后,对模型中每一层子... 详细信息

为了能够检测图像的复制-缩放-粘贴(CSM)篡改操作,提出了一种基于金字塔模型的CSM图像篡改检测方法.首先,将一幅测试图像缩放成不同尺度的降采样子图像,采用非均匀采样选择子图像,并建立金字塔篡改伪造检测模型;然后,对模型中每一层子图像进行非重叠分块,提取该模型所有图像子块的Zernike矩特征;最后,模型中每一层的所有块特征分别与底层特征建立KD树,以便于搜索图像块的所有近似匹配对,并从匹配对中寻找CSM篡改操作的伪造痕迹平移向量,以便于确定篡改区域.实验结果表明,与现有的图像篡改检测方法相比,所提方法获得了更好的检测结果,且篡改图像检测的查准率和查全率均超过93%.

关键词：篡改检测复制粘贴伪造金字塔模型图像取证