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二维不等长变换改进及其应用

计算机辅助设计与图形学学报 2015年第8期27卷 1529-1538页

作者：吴成茂西安邮电大学电子工程学院西安710121

针对二维不等长变换置乱图像效果差且纹理特征明显,难以满足高安全性图像信息保护需要的问题,提出二维不等长Arnold变换的改进方法,并将其用于像素位置置乱和像素值加密中.该方法利用经典可逆二维标准映射的构造思想将二维不等长Arnold... 详细信息

针对二维不等长变换置乱图像效果差且纹理特征明显,难以满足高安全性图像信息保护需要的问题,提出二维不等长Arnold变换的改进方法,并将其用于像素位置置乱和像素值加密中.该方法利用经典可逆二维标准映射的构造思想将二维不等长Arnold变换进行非仿射化修改,获得一种具有非线性变换特性的保面积且具有周期的置乱变换,对任意高宽不等图像置乱加密并用其逆变换来快速恢复原图像.大量实验结果表明,文中方法是有效的,相比现有二维不等长Arnold变换能有效地改善图像置乱效果并降低图像纹理特征,对任意高宽图像的高性能置乱加密具有一定的推广价值.

关键词：图像置乱不等长Arnold变换可逆映射置乱效果

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一种基于包含度理论的图像分割方法

模式识别与人工智能 2007年第6期20卷 805-814页

作者：吴成茂西安邮电学院电子与信息工程系西安710121

采用模糊集中的包含度提出阈值化分割图像方法.由于人眼视觉的主观性和图像结构的不确定性使得图像分割比较适合采用模糊技术进行处理.首先引入基于模糊集的包含度理论,其次基于模糊包含度公式定义图像分割选取阈值的新准则函数,最后基... 详细信息

采用模糊集中的包含度提出阈值化分割图像方法.由于人眼视觉的主观性和图像结构的不确定性使得图像分割比较适合采用模糊技术进行处理.首先引入基于模糊集的包含度理论,其次基于模糊包含度公式定义图像分割选取阈值的新准则函数,最后基于互信息量和混沌理论给出该分割方法中的模糊隶属函数参数的最佳选取办法.实验结果表明,本文方法是可行的,且分割性能明显优于基于模糊熵或相似度的分割法.

关键词：图像分割阈值法模糊熵相似度包含度隶属函数

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可调直方图均衡化的正则解释及其改进

电子学报 2011年第6期39卷 1278-1284页

作者：吴成茂西安邮电学院电子工程学院陕西西安710121

将直方图均衡化看作典型的不适定问题,提出了可调直方图均衡化的正则化解释,以及为了获得较好的图像增强效果并给出其改进措施.首先,对可调直方图均衡化方法所对应的目标函数进行简化,得到了基于信息能量作为正则项的可调直方图均衡化... 详细信息

将直方图均衡化看作典型的不适定问题,提出了可调直方图均衡化的正则化解释,以及为了获得较好的图像增强效果并给出其改进措施.首先,对可调直方图均衡化方法所对应的目标函数进行简化,得到了基于信息能量作为正则项的可调直方图均衡化崭新解释;其次,考虑到信息熵与信息能量之间呈对偶关系,于是获得了一种基于信息熵作为正则项的可调直方图均衡化新模型;再次,利用图像灰度级概率分布信息提出了可调直方图均衡化中正则项系数选取的方法;最后,为了改善可调直方图均衡化方法实现图像增强的效果,给出了基于灰度级累计概率修改的可调直方图均衡化改进方法.实验结果表明,可调直方图均衡化方法的修改是有效的.

关键词：图像增强直方图均衡化不适定问题信息能量

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基于后验概率熵的正则化Otsu阈值法

电子学报 2013年第12期41卷 2474-2478页

作者：吴成茂西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121

Otsu阈值法是一种广泛应用的图像分割方法,但它并不适合目标和背景类内方差相差较大的图像分割需要,于是本文提出了一种基于分割所得目标和背景后验概率信息熵约束的正则化Otsu分割改进方法.从图像分割本质是像素聚类问题的观点出发,首... 详细信息

Otsu阈值法是一种广泛应用的图像分割方法,但它并不适合目标和背景类内方差相差较大的图像分割需要,于是本文提出了一种基于分割所得目标和背景后验概率信息熵约束的正则化Otsu分割改进方法.从图像分割本质是像素聚类问题的观点出发,首先将传统Otsu阈值法解释为一种加权硬C-均值聚类;其次考虑到聚类问题具有典型的不适定性,利用图像分割所得目标和背景的后验概率所对应信息熵作为约束项,实现Otsu阈值化准则函数的正则化修改并得到了正则化Otsu阈值分割法;最后对该分割方法的合理性进行解释并给出其正则参数选取方法.实验结果表明,本文所建议的正则化Otsu阈值法是有效的,并将传统Otsu阈值法视为特例.

关键词：图像分割阈值法 Otsu法信息熵正则化方法

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自编码和超混沌映射相结合的图像加密算法

计算机辅助设计与图形学学报 2016年第1期28卷 119-128页

作者：赵锋吴成茂西安邮电大学通信与信息工程学院西安710121 西安邮电大学电子工程学院西安710121

为了提高图像加密结果的安全性,提出一种自编码、混沌和超混沌相结合的图像加密算法.该算法利用主控密钥确定改进的离散Henon映射参数,并经多次迭代产生图像大小的中间密钥矩阵;对其自归回编码和Logistic混沌映射扰动产生随机序列;与二... 详细信息

为了提高图像加密结果的安全性,提出一种自编码、混沌和超混沌相结合的图像加密算法.该算法利用主控密钥确定改进的离散Henon映射参数,并经多次迭代产生图像大小的中间密钥矩阵;对其自归回编码和Logistic混沌映射扰动产生随机序列;与二维离散超混沌映射产生的随机序列经改进的三维Lorenz可逆映射相融合形成复合密钥序列;对图像像素采用一种新的二维可逆积运算操作实现正反向扩散加密产生密文图像.实验结果表明,文中算法具有良好的加密性能,能明显地抵抗差分和选择明文等攻击.

关键词：图像加密混沌自编码可逆映射

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广义模糊熵的构造及其在图像分割中的应用

系统工程与电子技术 2007年第10期29卷 1611-1614页

作者：吴成茂西安邮电学院电子与信息工程系陕西西安710121

针对现有的模糊熵阈值法对噪声干扰、光照不均匀图片的分割不能获得满意分割效果的不足,提出了模糊熵公式的参数化修改并用于图像分割,获得了选取最佳分割阈值的模糊熵新算法。首先将Sugeno广义否定算子替代二次型模糊熵公式的Zadeh标... 详细信息

针对现有的模糊熵阈值法对噪声干扰、光照不均匀图片的分割不能获得满意分割效果的不足,提出了模糊熵公式的参数化修改并用于图像分割,获得了选取最佳分割阈值的模糊熵新算法。首先将Sugeno广义否定算子替代二次型模糊熵公式的Zadeh标准否定算子,得到了参数型的广义模糊熵表达式;其次,将其应用于构造图像阈值化分割的准则函数;最后,给出了图像阈值化分割新算法中的广义模糊熵参数自动选取方法。实验结果表明,给出的广义模糊熵图像分割方法对光照不均匀图像相比传统模糊熵分割方法更有效。

关键词：图像分割阈值法模糊熵隶属函数

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直方图均衡化的数学模型研究

电子学报 2013年第3期41卷 598-602页

作者：吴成茂西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121

从图像最优对比度出发,提出直方图均衡化的一类最优化数学模型及其增强方法.针对线性规划求解基于最优对比度的图像增强法效率极低的不足,首先对传统直方图均衡化方法建立灰度级映射的最优化数学模型;其次提出了传统直方图均衡化的一种... 详细信息

从图像最优对比度出发,提出直方图均衡化的一类最优化数学模型及其增强方法.针对线性规划求解基于最优对比度的图像增强法效率极低的不足,首先对传统直方图均衡化方法建立灰度级映射的最优化数学模型;其次提出了传统直方图均衡化的一种改进型灰度级映射最优化模型;最后探讨了灰度级映射最优化模型解具有的性质,以及传统直方图均衡化和可调直方图均衡化可视为本文方法的特例.实验结果表明,本文所提出直方图均衡化的一类最优化模型是合理的且能获得满意的增强效果,相比传统直方图均衡化和可调直方图均衡化方法更具普适性.

关键词：图像增强对比度直方图均衡化加权几何平均法

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划分系数和总变差相结合的聚类有效性函数

电子学报 2001年第11期29卷 1561-1563页

作者：范九伦吴成茂西安邮电学院信息与控制系陕西西安710061

划分系数是聚类有效性检测中常用方法之一 .针对划分系数存在的严重不足 ,本文从一个新的角度对划分系数进行修改 .结合数据的模糊划分得到的总变差 ,提出了二个新的聚类有效性标准 .实验结果表明 ,本文提出的方法具有良好的分类性能 .

关键词：模糊-均值聚类聚类有效性函数划分系数变差

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基于类内差和改进划分系数的聚类有效性函数

系统工程与电子技术 2004年第8期26卷 1090-1093,1140页

作者：吴成茂范九伦西安邮电学院信息与控制系陕西西安710061

针对改进划分系数对模糊聚类有效性的判决并不十分理想,提出了将类内差和改进划分系数相结合的两个聚类有效性函数。该聚类有效性函数从数据聚类效果要求类内样本越相似而类间样本相差越大的观点出发,通过将反映数据聚类类内紧致性程度... 详细信息

针对改进划分系数对模糊聚类有效性的判决并不十分理想,提出了将类内差和改进划分系数相结合的两个聚类有效性函数。该聚类有效性函数从数据聚类效果要求类内样本越相似而类间样本相差越大的观点出发,通过将反映数据聚类类内紧致性程度的类内差和类间分离性程度的改进划分系数相结合,并考虑到模糊C 均值聚类算法的适用条件作为构造聚类有效性函数的约束因子,得到新的聚类有效性标准。给出应用该函数进行模糊C 均值聚类有效性判决的具体步骤,通过仿真实验证明该有效性函数具有良好的分类性能。

关键词：模糊C-均值聚类聚类有效性类内差划分系数