结构相似度索引耦合最优稀疏表示的大规模损坏图像动态修复

当前的图像修复算法在处理小面积损坏图像时,可取得较佳的视觉质量;但难以用于高对比度边缘和高频分量的大面积损坏图像的修复,存在明显的模糊效应与块效应,使得修复质量较差。对此,提出了结构相似度索引耦合优化稀疏表示的大规模损坏图像动态修复机制。基于数据度与置信度构造图像块先验模型,提取损坏图像的已知块;再引入K-SVD算法和拉格朗日乘数机制,构造最优字典矩阵,优化稀疏表示,以重构目标图像损坏区域;并设计结构相似度索引与动态更新机制,估算稀疏表示系数,并动态更新字典矩阵,输出修复图像。最后测试了其机制性能。结果表明:与当前图像修复算法相比,在大规模损坏图像与高对比度边缘图像修复中,具有更好的修复效果、更高的相似度,显著消除了模糊效应与块效应。     

基于构图规则的图像美学优化

随着数码相机和智能手机的普及,数字图像的获取越来越便捷.然而普通用户由于缺少专业摄影知识,拍摄的照片往往难以获得满意的效果.为此,文中提出了一种综合考虑图像主体与背景构图规则的图像自动美学优化方法,根据三分法则和视觉平衡法则,采用主体提取、区域分隔线检测、基于样例的图像修复方法、细缝裁减法、主体重置等方法,通过图像主体位置、大小及背景区域划分的调整对图像进行美化.实验结果表明,此方法能够在保护图像中的视觉不产生形变且保持图像信息不丢失的基础上,实现图像的构图美化.     

二值文本图像数字水印技术研究

数字图像水印是信息安全的一种重要技术,在信息隐藏和图像版权等方面有广泛应用。从数字水印技术的特点、人类视觉系统的特性和DCT变换域的数字水印技术的算法出发,介绍一种采用二值图像作为水印的数字图像水印嵌入和提取方法。课题研究中应用MATLAB的强大图像处理功能,高效地实现了水印图像的嵌入和提取。并且在保证水印图像不可见性的同时,对常见的图像处理操作如:压缩、剪切、缩放、加入噪声等进行多项攻击试验,实验证明,本图像水印算法具有较高的有效性和鲁棒性,特别是抵抗图像的有损压缩。     

基于引导滤波的数字图像自动聚焦融合方法研究

为了提高远程物探遥感数字图像的自动聚焦检测能力,提出基于引导滤波的数字图像自动聚焦融合方法。建立远程物探遥感数字图像滤波检测模型,在信息增强技术下进行数字图像的特征匹配,建立远程物探遥感数字图像三维重建模型,构建可见光数字图像的模糊特征检测算法,通过远程物探遥感特征匹配,进行数字图像RGB分解,获得远程物探遥感下数字图像的空间匹配函数,在视觉分布模型下,进行远程物探遥感信息融合,结合空间视觉信息增强的方法,进行数字图像的融合滤波检测,通过引导滤波方法,进行数字图像自动聚焦融合处理,提高图像的输出信噪比。仿真结果表明,采用该方法进行高远程物探遥感数字图像聚焦融合的输出质量较好,图像输出信噪比较高,自动匹配性能较好,提高了高远程物探遥感数字图像识别和聚焦成像质量。     

一种基于Arnold变换的数字图像加解密算法

数字图像是重要的信息载体,数字图像加密是保护信息安全的重要方式.将Arnold变换应用到数字图像加密中,能有效地对图像进行置乱,使得未授权者无法获得有效信息.为提升加密的可靠性,通过将位置置乱和RGB颜色分量置乱相结合的方法对图像进行加密,经实验验证,算法加密效果良好.     

模糊连接度在图像分割中的应用研究

图像分割是图像处理与图像分析的关键步骤。由于人的视觉特性和数字图像本身所具有的不确定性因素,使得图像分割是典型的结构不良问题。在解决这方面问题时,模糊集合理论能产生比较好的分割结果。将模糊连接度方法应用于图像分割,使得模糊集理论在图像分割中的应用又前进了一步,基于模糊连接度的分割方法进行了综述,主要介绍模糊连接度方法,相对模糊连接度方法,模糊连接度和Voronoi图分类结合的方法,模糊连接度和FCM方法相结合的方法,模糊连接度上增加属性检测的方法。并简要讨论了各种方法的优点以及应用情况。     

基于Gabor的维纳滤波去模糊

数字图像复原旨在由降质图像重建清晰图像,运动模糊是最常见的降质模式,模糊参数的正确估计是去模糊的前提.文章提出了新的运动模糊角度估计方法,该方法基于Gabor滤波的角度估计,运动模糊尺度采用自相关函数算法求解,进而采用Wiener滤波进行图像复原.对一系列模糊图像进行测试,结果表明,该方法比现有的方法具有视觉上的优越性.     

基于整数进制表示的数字图像信息隐藏方法

以图像信息安全问题为背景,介绍了整数的进制数表示法及其在数字图像信息隐藏中的应用,并给出了相应的算法和仿真实验结果.按照此方法,可将一幅灰度图像隐藏于一幅相同大小的彩色图像中,视觉上不影响该彩色图像的质量.隐藏的数据量大,算法简便易行,且可以无失真地恢复出原始图像.与数字图像置乱相结合,可进一步提高安全性.     

基于Navier-Stokes方程的图像修复算法

 图像修复是一个基于周围未被损坏信息对图像中丢失或损坏信息进行修补的过程。提出了一个基于Navier Stokes方程的新的图像修复算法。该算法能够同时在修复区域内部进行信息的填充,而在修复区域外部去除噪声(如果存在)。实验结果表明模型对于图像中划痕,信息丢失,甚至移除整个景物都是有效的。     

方差约束因子耦合搜索区域判定模型的图像修复算法

为了解决Criminisi算法在图像修复过程中无法保证修复块的优先级顺序,从而导致修复质量不佳的问题,提出了方差约束因子耦合搜索区域判定模型的图像修复算法.首先,将待修复块分割为两个子块,通过子块的方差构建方差约束因子,并利用方差约束因子改进Criminisi算法中的优先权函数;然后,在二维直角坐标系中对损坏区域进行测量,根据测量结果选取损坏基准值,以构建搜索区域判定模型,确定最优匹配块的搜索范围;最后,引入SSD(Sum of Squared Differences)模型在搜索区域中选取最优匹配块,利用最优匹配块中像素点与待修复块中对应像素点的像素差值构造置信度更新模型,对置信度进行更新,实现图像的修复.实验结果表明,与其他图像修复算法相比,本文算法具有更好的图像修复视觉质量.     

一种快速的图像修复算法

TV模型算法是目前较为流行的图像修复算法,但其修复速度慢,修复效果不是太理想.文章对TV模型进行改进,采用从外到内的修复顺序,并完全采用已知区域信息对图像进行修复,所有待修复的点仅需1次迭代便可完成修复.实验表明,在修复缺损的数字图像时,文中提出的算法与TV模型算法相比,无论是修复速度,还是修复效果,都有非常明显的提高...     

数字图像去模糊处理算法的对比研究

为获得图像反卷积的真实解,考虑到噪声和模糊函数对复原图像的影响,研究分析了几种常用的数字图像去模糊处理技术,提出基于Markov约束的Poisson最大似然法(MPML)的超分辨力图像复原处理算法,并进行实际处理图像比较分析.实验表明:MPML算法具有其他几种算法的优势,同时减少了对原有信息的丢失.尤其是在噪声小的情况下,复原图像效果震荡条纹很小且具有较强的超分辨力复原能力.在数字图像去模糊处理技术研究方面具有一定意义.     

基于双目融合网络的立体图像质量评价

立体图像质量评价为3D技术的发展与应用提供了技术支撑.如何根据立体图像特点,构建更加符合立体视觉认知机制的立体图像质量评价模型,已成为该领域的关键问题之一.现有的立体图像质量评价方法要么先分别处理左右视图,然后结合左右视图质量得到立体图像质量分数;要么先对左右视图进行融合得到融合视图,然后评价平面的融合视图得到立体图像质量分数.事实上,大脑对立体视觉信号的处理是一个长期的复杂融合与处理的过程,并最终在视觉皮层完成对视觉信号的认知与判断.受大脑立体视觉认知机制的启发,本文提出一种基于双目融合网络的立体图像质量评价模型,实现了双目信息的多次融合与处理,模拟了大脑对双目信息进行处理和判决的视觉传导通路.所提出的双目融合网络包含左视图通道、右视图通道和融合通道,模拟立体视觉信息在视觉通路中的逐层并行处理过程;左右视图通道在网络中多次交互,模拟视觉通路中双目信息的多次融合与处理;网络末端的3个全连接层,模拟视觉信息经过视觉通路处理后复杂的质量判断过程.本文实验在两个公开立体图像库LIVE3D Phase Ⅰ和LIVE 3D Phase Ⅱ上进行,实验结果表明,该方法在对称与非对称失真立体图像上均能取得更好的结果,且较其他方法具有更强的普适性.     

基于SNR的数字图像置乱程度评价方法

数字图像置乱在信息隐藏和数字水印中具有广泛的应用,对图像置乱程度的评价尤为重要.由于置乱图像的"乱"是相对的视觉效果,基于此,本文将均方信噪比(SNR)与图像的最优分块处理相结合,提出了一种基于SNR的数字图像置乱程度的评价方法.实验结果表明,该方法能够较好地刻划图像的置乱程度及反映加密次数与置乱程度的关系,与人的视觉基本相符.     

一种保持边缘线的图像修补技术

图像修补是对图像损毁区域进行适当修补以满足人眼视觉要求的一种技术.对于边缘清晰的图像,大部分基于偏微分方程修补模型的修复结果可能会造成边缘的模糊扩散或产生锯齿.为此,提出一种基于拟合和插值的边缘保持方法,通过对边缘线预测保持后再用TV修复模型进行修补.该算法实现速度快,实验证明对边缘的修复效果较好.     

数字图像的设备溯源技术综述

数字图像在司法取证、新闻报道等领域扮演着重要角色,然而验证其来源的权威性和信息的完整性对于相关应用至关重要.为此,学者试图从一组没有先验知识的图像中挖掘出其设备关联信息,即数字图像的设备溯源.数字图像的设备溯源技术在当今的互联网背景下有着广阔的实际应用场合,是取证领域研究的热点.近年来,大量的数字图像的设备溯源算法被提出,并且取得了可喜的性能.针对数字图像设备溯源问题,就设备指纹特征提取和图像设备关联两个关键步骤进行阐述,分析并总结典型算法和关键研究思路.在此基础之上,进一步分析当前研究所面临的问题,指出数字图像设备溯源未来可能的研究重点与发展方向.     

具有掩盖图像的像素不扩展的(2,2)视觉密码方案

视觉密码是一种新的对秘密图像进行加密的技术,其解密过程只需要人的视觉系统就能完成.分享秘密图像被加密成n幅分享图像,任意k张分享图像的叠加通过人的视觉就可以看到秘密图像信息,而少于k幅图像的叠加则无法得到秘密图像的任何信息.传统视觉密码方案的分享图像大小比原秘密图像大,并且分享图像无意义.为了解决上述问题,对现有视觉密码像素不扩展方案进行研究,给出一种具有掩盖图像的像素不扩展的(2,2)视觉密码方案,用两幅掩盖图像分别对产生的两幅分享图像进行伪装,使得分享图像有意义,分享图像的叠加可以恢复秘密图像.在对秘密图像进行分享的过程中,每次以一个2×2的像素块作为输入,相应地产生一个同样大小的子像素块作为输出,使得分享图像和秘密图像具有相同的大小.通过实验对所给方案进行了验证,结果证明所给方案的分享图像无像素扩展并且有意义,恢复的秘密图像清晰,证明了所给方案的有效性.     

基于梯度调节规则的图像修复算法研究

当前较多图像修复算法采用单一大小样本块进行图像修复,不能适应图像不同差异的纹理丰富度变化,使得修复结果存在块效应以及模糊效应等不足。本文利用图像的梯度值,设计了基于梯度调节规则的图像修复算法。将图像的梯度信息引入优先权计算,联合数据项、置信度项目构造优先权计算函数,以计算优先修复块。利用图像的梯度变化率,建立梯度调节规则,用以调节样本块大小,适应不同的纹理丰富度。引入SSD(Sumofsquareddifferences)函数从源区域中寻找最优匹配块,实现图像修复。实验结果显示,所设计方法修复的图像具有良好的视觉效果。     

基于心理视觉冗余和PCA的图像压缩算法

为了进一步提高图像的压缩率,提出了基于心理视觉冗余和主成分分析(PCA)的图像压缩算法。根据人类视觉处理过程中各种信息的重要程度不同的原理,在不影响图像的感知质量的前提下,通过消除不重要的心理视觉冗余信息;再用PCA对消除心理视觉冗余的图像做进一步降维,使得图像数据进一步压缩。通过实验结果可知,提出的新的压缩算法在不影响图像感知质量的前提下,使得图像压缩比提高了1倍,大大缩小了存储空间。     

基于模糊信息增益的图像相关性度量

针对图像中所含有的统计概率不确定信息以及模糊不确定信息,提出了一种综合图像概率信息与模糊信息的新模糊信息增益度量方法来比较目标图像与参考图像之间的相关度,从而为图像相关匹配与检索提供强有力的依据.实验结果表明,该方法是有效的.