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基于像素相关性的可逆信息隐藏方法研究

基于像素相关性的可逆信息隐藏方法研究

作者：陈宇峰江西理工大学

学位级别：硕士

随着信息技术的高速发展,大量的信息在网络世界中进行传输。在信息传递过程中,如何保证信息的专属性和通信的隐蔽性已经成为信息安全领域亟待解决的问题。可逆信息隐藏作为信息隐藏的分支,具有提取秘密信息后可以完全恢复原始载体的特点... 详细信息

随着信息技术的高速发展,大量的信息在网络世界中进行传输。在信息传递过程中,如何保证信息的专属性和通信的隐蔽性已经成为信息安全领域亟待解决的问题。可逆信息隐藏作为信息隐藏的分支,具有提取秘密信息后可以完全恢复原始载体的特点,受到国内外安全领域学者的关注。相较于视频、音频、文本等众多载体,图像具有获取简单、冗余空间大等优点,因此图像成为可逆信息隐藏算法的主要研究载体,并且图像在军事、医学、律法等领域应用更为广泛,这使得基于图像的可逆信息隐藏研究具有非凡的意义。本文以图像的像素相关性为基础,研究明文图像可逆信息隐藏算法,提高载密图像的质量,从而保证了通信的隐蔽性和信息的安全性;以及研究加密图像可逆信息隐藏算法,提高载体图像的隐藏容量和载密图像的安全性。本文主要工作如下:(1)提出一种基于梯度分块的直方图平移可逆信息隐藏算法。基于直方图平移的可逆信息隐藏算法只是通过增加峰值点的数量来增加嵌入容量,但图像不同区域的纹理复杂度不同,纹理复杂的区域不但嵌入量不高而且还会破坏图像原本的语义信息。针对上述问题,本算法根据图像的像素相关性将图像划分为纹理平滑区域和纹理复杂区域,只对平滑区域进行信息嵌入,减少了图像语义信息的丢失。再对平滑区域进行分块,增加了峰值点的数量,提高了载体图像的嵌入容量。实验结果表明,相较于同类算法,本算法的嵌入容量更高、载密图像的失真程度更低,信息的安全性更好,通信更隐蔽。(2)提出一种基于全局预测和DNA编码的二叉树标记密文域可逆信息隐藏算法。大多数密文域可逆信息隐藏算法没有充分利用原始图像的像素相关性,导致载体图像的嵌入容量达不到理想状态。针对上述问题,本算法在加密前对图像进行预处理,根据图像的像素相关性,提出一种更高精度的预测方法对图像像素进行预测,预测精度的提高意味着可以嵌入的空间越大;再使用Chen超混沌系统加密图像,接着根据预测误差值使用参数二叉树标记的方法对加密图像的可嵌入空间进行标记,然后信息嵌入者根据隐藏秘钥以及标记的嵌入空间通过位替换的方式进行信息嵌入,最后,接收者既可以根据加密秘钥恢复原始载体图像也可以根据隐藏秘钥提取信息。实验结果表明,本算法的隐藏容量更高,载密图像对于秘钥具有很高的敏感性,保证了载体图像的语义信息安全。

关键词：可逆信息隐藏像素相关性直方图平移全局预测混沌系统密文域

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基于加权滤波与核度量的鲁棒图像分割算法

激光与光电子学进展 2024年第8期61卷 370-382页

作者：刘以张小峰孙玉娟王桦张彩明鲁东大学信息与电气工程学院山东烟台264025 烟台理工学院信息工程学院山东烟台264003 山东大学软件学院山东济南250014

图像分割是计算机视觉领域的重要研究方向。模糊聚类方法由于其无监督的特性,在图像分割中得到了广泛的应用。然而,传统的模糊聚类方法在处理含高强度噪声和复杂形状的图像时,往往分割效果不理想。为了解决这一问题,提出了一种基于显著... 详细信息

图像分割是计算机视觉领域的重要研究方向。模糊聚类方法由于其无监督的特性,在图像分割中得到了广泛的应用。然而,传统的模糊聚类方法在处理含高强度噪声和复杂形状的图像时,往往分割效果不理想。为了解决这一问题,提出了一种基于显著性检测的权重因子,用于构建加权滤波器和像素相关性模型,从而提高算法的抗噪能力。所提加权滤波器在结构相似性上比传统滤波器的最优结果高出0.1。此外,引入核度量以适应复杂图像的分割需求。在合成图像、自然图像、遥感图像和医学图像上进行了大量实验,结果表明,所提算法在视觉效果上优于传统方法,并且在分割精度上比传统方法的最优结果高出2%。

关键词：图像分割模糊聚类加权滤波核度量像素相关性

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一种利用像素局部相关性的图像质量评价方法

西安电子科技大学学报 2017年第1期44卷 94-99页

作者：路文李帅徐红强何立火西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

现有的图像质量评价模型大多基于图像特征的统计特性,这些特征的统计特性能够有效地反映图像像素差异性导致的质量降低,但是无法体现出像素相关性减弱导致的质量变化,而像素间相关性的变化极大地影响着图像质量.因此,设计了一种像素相... 详细信息

现有的图像质量评价模型大多基于图像特征的统计特性,这些特征的统计特性能够有效地反映图像像素差异性导致的质量降低,但是无法体现出像素相关性减弱导致的质量变化,而像素间相关性的变化极大地影响着图像质量.因此,设计了一种像素相关性的图像质量评价模型.首先利用互信息最大化将图像分解成块内差异最小、块间差异最大的图像块,挖掘图像块和图像亮度分布之间的相关性;然后从相关熵、互信息和条件熵的角度描述这种相关性,进而把图像抽象成具体信息量、显著度信息量和缠绕信息量;最后将这些信息量在失真图像的变化映射成图像的质量分数.经实验验证,该算法所得到的客观质量评价结果与人类的主观质量评价具有较高的一致性.

关键词：图像质量评价互信息像素相关性人类视觉系统

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基于像素相关性的灰度图像上色算法

北京工业大学学报 2009年第5期35卷 708-714页

作者：孔德慧肖小芳徐振华郭荆玮北京工业大学计算机学院多媒体与智能软件技术北京市重点实验室北京100124

考虑到一幅图像的空间邻域像素在亮度及色彩上存在着极大的相关性,设计了一种新的搜索方法对灰度图像进行彩色化.首先在灰度图像中按照空间位置恒定步长递增的方式选取部分像素,并采取全局最优搜索参考样本对其上色,剩余像素的上色是通... 详细信息

考虑到一幅图像的空间邻域像素在亮度及色彩上存在着极大的相关性,设计了一种新的搜索方法对灰度图像进行彩色化.首先在灰度图像中按照空间位置恒定步长递增的方式选取部分像素,并采取全局最优搜索参考样本对其上色,剩余像素的上色是通过局部最优搜索其邻域像素的方式实现的.本算法在得到较好图像上色品质的前提下,极大地加速了灰度图像的彩色化过程,保证了上色后图像颜色在空间上的连续性.为了避免通道耦合,灰度图像和参考彩色图像间的颜色传递在各通道相关性极小的lαβ颜色空间进行.

关键词：图像处理上色全局最优搜索局部最优搜索像素相关性

基于像素间相关性的医学MRI图像无损压缩方法

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航天医学与医学工程 2012年第3期25卷 202-206页

作者：杨玲饶妮妮杜晓川徐国公田峰电子科技大学生命科学与技术学院四川成都610054 成都信息工程学院电子工程学院四川成都610225

目的针对医学图像所具有的特殊性,提出一种基于像素间相关性的医学磁共振成像图像无损压缩方法。方法首先根据原始医学MRI图像数据中像素间的相关性生成4个相应的数组,去除原始图像冗余,然后对每个生成的数组进行相应的算术编码,实现压... 详细信息

目的针对医学图像所具有的特殊性,提出一种基于像素间相关性的医学磁共振成像图像无损压缩方法。方法首先根据原始医学MRI图像数据中像素间的相关性生成4个相应的数组,去除原始图像冗余,然后对每个生成的数组进行相应的算术编码,实现压缩后进行保存或传输。结果采用真实医学MRI图像对此方法进行验证表明,该方法简单易行,不需要被压缩图像的先验信息,可以得到较好的压缩比。结论与现有国内外相关的医学MRI图像无损压缩算法相比,该方法充分利用了像素间的相关性,压缩比有较大的提高。

关键词：医学图像处理 MRI 无损压缩像素相关性

基于NSCT和像素相关性的多聚焦图像融合算法研究

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基于NSCT和像素相关性的多聚焦图像融合算法研究

作者：赵焱太原理工大学

学位级别：硕士

图像处理的一个关键技术为图像融合技术。多传感器图像融合把不同传感器的对于某个场景、目标的多幅图像合成一张新图像,以此来对此场景、目标进行全面准确地描述。图像融合之所以能将融合后的图像赋予可信性、清晰性,以及更优的可理解... 详细信息

图像处理的一个关键技术为图像融合技术。多传感器图像融合把不同传感器的对于某个场景、目标的多幅图像合成一张新图像,以此来对此场景、目标进行全面准确地描述。图像融合之所以能将融合后的图像赋予可信性、清晰性,以及更优的可理解性、人类视觉可感知性,使得计算机对图像的检测和识别分类变得更容易,是因为它最大限度地利用了不同源图像间的互补信息、冗余信息。论文对图像融合理论的基本概念进行论述、分析,立足于对国内外已经成熟的图像融合技术的研究,为了使融合图像质量得到最大限度的提高,使源图像信息能够最大限度地保留而寻求新方法。论文的主要内容以及创新之处可以总结为： 1.在讨论图像融合的基本框架结构的同时,对多源图像融合的流程以及方法等内容进行了介绍和简述,同时对图像融合结果的评价指标以及每个指标的应用原则进行了总结和概括;比较了多种典型变换域融合算法的结果,归纳了应用多分辨率分析的变换域图像融合技术。 2.基于对多源图像融合与非下采样Contourlet变换应用于图像融合方法与途径的研究,提出了一种把非下采样Contourlet变换作为多尺度变换的工具并改进其融合方法的新的图像融合的算法。应用上述工具对图像进行多尺度分解,从而得到源图像的细节、边缘信息,然后利用获得的子带系数的接近度和像源信息的特点来挑选出最适用于它的融合规则。经过实验比对得出上述算法所得的结果相比较于流行的传统变换域像素级融合算法以及空间域融合算法更优。 3.算法用非下采样Contourlet变换进行分解,将所获得的高频子带系数以及低频子带系数选取了相异的融合规则：在低频子带系数的融合规则的选取上,采用基于改进的像素相关性算法的融合规则;在高频子带系数的融合规则的选取上,采用了一种基于拓延的空间频率与系数绝对值取大的高频子带融合规则。 4.论文通过实验结果证明所提出的融合规则是有效的,而且相较于传统的融合规则有着更好的融合性能。

关键词：图像融合非下采样contourlet变换多聚焦图像融合像素相关性空间频率

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基于图像像素相关性的数字图像拼接盲取证

基于图像像素相关性的数字图像拼接盲取证

作者：于跃北京交通大学

学位级别：硕士

随着数码相机和打印设备迅速发展和快速普及,数码相片已经广泛融入人们的日常生活中。与此同时,由于图像处理和编辑软件的广泛使用,使得一般的使用者现在能够通过多种方式轻易地编辑数码照片的内容。这些经过精心伪造和篡改的图像被人... 详细信息

随着数码相机和打印设备迅速发展和快速普及,数码相片已经广泛融入人们的日常生活中。与此同时,由于图像处理和编辑软件的广泛使用,使得一般的使用者现在能够通过多种方式轻易地编辑数码照片的内容。这些经过精心伪造和篡改的图像被人用于科学发现、正式媒体、金融保险信息和法庭证物,将会对整个社会稳定产生严重的影响。因此,通过研究数字图像盲取证技术对图像的真实性进行检测已成为解决民众信任危机的一个重要方向。本文分析了当今常用的一些数字图像伪造手段的原理和特点,研究了现有图像取证技术的理论基础、数学模型、算法构成、实验结果及应用环境,将基于图像像素相关性的拼接检测作为本文的研究重点。根据目前数码相机的成像原理,原始的数码照片像素之间会有一定的线性相关性。在图像篡改过程中会破坏这种相关性,因此可以利用像素之间相关性的检测来实现图像篡改的检测。本文提出了一种新的利用像素相关性进行图像拼接篡改检测的方法,即首先通过线性回归的方法估计出待检测图像像素间的线性相关系数,然后利用这组线性相关系数与未插值像素值对图像中插值点像素值进行重建得到“插值估计值”,利用线性回归重建CFA插值计算得到的“插值估计值”与原始插值的差——残差,并用二维比特平面与马尔科夫链模型化此残差,从残差的平稳分布中提取出用于篡改检测的特征向量,并利用LIBSVM分类器检测篡改图像。实验结果表明本文提取的32维特征向量做分类对检测图像库拼接篡改是很有效的。在通过从线性回归得到的残差中提取特征值分类判别出拼接图像后,通过对比拼接边缘区域与未经历篡改区域的残差的成分组成,发现在图像拼接边缘处的残差分布异常,并可根据此异常来区分拼接边缘与未拼接区域,同时能准确定位拼接篡改的区域。理论分析及实验结果均表明本文提出的方法能够准确检测出拼接图像的篡改边缘,此外本文的方法有较好的鲁棒性,对经过JPEG压缩、缩放的拼接图也有一定的检测效果。

关键词：数字图像盲取证像素相关性线性回归图像拼接 CFA插值支持向量机

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SAR图像相干斑抑制中的像素相关性测量

雷达学报（中英文） 2012年第3期1卷 301-308页

作者：李光廷杨亮黄平平禹卫东中国科学院电子学研究所航天微波遥感系统部北京100190 中国科学院研究生院北京100049 内蒙古工业大学信息工程学院呼和浩特010051

像素相关性(Pixel Relativity,PR)测量是权重平均相干斑抑制算法中的关键技术,该文从3个方面对SAR图像中的PR模型进行了研究。首先,该文论述了比值PR模型的合理性,提出了两种新的比值PR模型(对数高斯模型与像素相似概率模型),并将SAR图... 详细信息

像素相关性(Pixel Relativity,PR)测量是权重平均相干斑抑制算法中的关键技术,该文从3个方面对SAR图像中的PR模型进行了研究。首先,该文论述了比值PR模型的合理性,提出了两种新的比值PR模型(对数高斯模型与像素相似概率模型),并将SAR图像概率密度函数与比值概率密度函数转化为比值PR模型;然后,为了对4种PR模型应用于相干斑抑制的性能进行比较,设计了基于PR的权重最大似然滤波器;最后,针对相关性最大值位置不为1的PR模型存在的辐射保持能力差的问题,提出了模型最大值位置校正的方法。理论分析与实验表明了提出模型及最大值位置校正方法的有效性。

关键词： SAR图像相干斑抑制像素相关性比值

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一种基于像素相关性的自适应反走样算法

电子科技 2004年第3期17卷 50-52,55页

作者：璩柏青文建明李增忠西安电子科技大学陕西西安710071

文中从采样理论出发,对光线跟踪中走样现象的原因及其反走样原理和方法进行了分析,并根据像素相关性,提出了一种自适应反走样算法。此算法具有简单、快速的优点,能有效地消除图形边缘的走样。

关键词：光线跟踪像素相关性自适应反走样算法采样理论图形边缘