应用JPEG标准压缩与恢复静态灰度图像

目前，众所周知的一些编码标准有JPEG，MPEG，JBIG及H．26等。其中JPEG标准是由ISO和CCTT属下的“联合图片专家组”(Joint Photographic Expert Group)于1991年3月提出的，适用于各种分辨率与格式的彩色和灰度图像，但对二值图像则不适宜。就压缩特性而言，JPEG对灰度图像可压缩几倍到几十     

基于DEMD与多尺度几何分析的图像压缩方法

研究了基于方向预测偏差度以及模式经验分解(DEMD)的图像分解方法.对于分解所得到的图像高频信息提出采用基于JPEG 2000的9-7小波进行压缩,而对其他的图像分量则实施Bandelet变换处理.从而得到一种高保真图像压缩新方法.仿真实验表明,本文方法在恢复图像质量方面优于广为采用的JPEG 2000以及原有的几何多尺度分析方法.     

利用MGSA算法的光学图像加密增强方案

针对JPEG图像加密方案的安全问题,在分析混沌映射和改进盖师贝格-撒克斯通(MGSA)算法的基础上,提出一种新的使用修改逻辑映射的图像加密方案.对图像生成的混沌序列进行置换、交换和随机扩散,在加密过程中进行交叉对比,并将混乱和扩散效应施加于图像上.文中分别从加密性、相关性、像素变化率(NPCR)和平均改变强度(UACI)等安全性指标对提出的方案与其他几种常用方案进行对比分析.实验结果表明,提出的光学图像加密方案具有更高可靠性.     

一种基于离散小波变换的数字水印技术

针对图像软件对宿主图像进行JPEG有损压缩、缩放、锐化等常见编辑操作会对嵌入的数字水印造成无意攻击,导致水印信息提取困难的问题,提出一种的基于离散小波变换技术的改进数字水印技术.首先考虑到JPEG标准压缩算法对亮度分量全保留的原理,选择宿主的亮度分量嵌入数字水印信息,以增强鲁棒性;然后根据人类视觉系统原理：人类对45°角分量最不敏感的原理选择YUV颜色模型中的Y分量的二级小波分解的对角区域cD2作为水印嵌入区;并在算法中通过控制嵌入信息强度满足了水印的隐蔽性.最终的实验结果表明该算法对JPEG有损压缩具有很强的鲁棒性,并对缩放、锐化、模糊和旋转等几种常见图像处理造成的无意攻击具有一定的鲁棒性.     

基于JPEG压缩量化相关性的盲检测

随着网络技术的发展和图像编辑软件的广泛应用,大量合成图像涌现出来。这在丰富日常生活的同时也造成诸多问题,如震惊我国的华南虎照片造假事件和藏羚羊图片造假事件均造成严重后果。我们需要了解这种行为是与法律相违背的。为杜绝此类现象,需加快图像检测技术探究。数字图像大多采用JPEG格式进行存储,同时存在原始图像对比的可能性很小,所以对JPEG图像进行盲检测有重要意义。通过分析JPEG压缩步骤和JPEG图像压缩量化相关性[1],根据多次压缩时量化因子的不一致性对JPEG图像检测范围划定进行算法探究,实验表明该方法是可行的。     

基于特征点的图像拼接技术在动漫中的应用

以制作全景图为例将图像拼接技术应用到制作动漫贴图上,简化动漫贴图的制作.使用手持相机采集一定重叠区域的图像,柱面投影后采用基于尺度空间的Harris算法检测图像特征点,双向归一化互相关算法匹配特征点,迭代提取阈值T的算法去除误匹配.通过改进的RANSAC算法快速估算出变换参数模型,对拼接图像进行投影变换.Szeliski灰度融合方法,直接计算匹配点灰度平均值融合图像,最后采用最佳缝合线的方法消除图像拼接处的重影.基于Matlab的数据实验表明,提出的图像拼接技术具有效率高,拼接图像清晰等优点,实现了较满意的全景图视觉效果.     

基于频段选择的JPEG图像可逆信息隐藏

通过研究分析联合图像专家小组(joint photographic experts group,JPEG)图像离散余弦变换(discrete Cosine transform,DCT)系数的编码方式以及各频段DCT系数分布与其编码尺寸间的关系,发现利用中高频段DCT系数进行可逆信息隐藏对图像编码效率的影响更小.为此,考虑将JPEG图像DCT系数按频段组合,使相邻子块同一频段区间的DCT系数构成一组系数集合,并优先选择0系数较多的集合以嵌入信息.实验结果证明,所提出的基于频段选择的JPEG图像可逆信息隐藏算法能够大大降低因信息嵌入而引起的图像存储空间的增加,同时还能较好地保持图像视觉质量.     

仿射医学图像融合算法

提出了一种仿射医学图像融合方法。以医学图像的象素灰度信息为融合依据,首先根据参考图像的象素值对参考图像进行划分;然后根据该划分对浮动图像进行划分,并假设被划分在同一组中的象素有相似的灰度值;最后迭代地对浮动图像进行仿射变换使得浮动图像中的被划分在同一组中的各个象素间的标准方差最小,实现融合图像象素之间的匹配。由于算法充分利用图像的全部象素的灰度信息,不需对图象进行滤噪等预处理,从而提高算法的精度;该方法采用仿射变换,因而不仅可纠正刚体形变而且可纠正放缩形变,适用于单模及模板融合。     

基于三阶差分预滤波和循环谱分析的JPEG图像旋转角度估计

为了提高JPEG图像旋转角度估计的准确率，本文提出一种结合预滤波和循环谱分析的JPEG图像旋转角度估计方法。首先，对差分滤波后的待检测图像进行循环谱分析，其图像信号具有循环周期性；然后，设计预滤波器减小JPEG块效应对图像频谱的影响；最后，根据得到的旋转特征峰的位置估计出旋转角度。实验结果表明，所提算法对旋转角度估计的准确率优于现有算法。     

基于CFA插值特性不一致的图像真伪鉴别

单传感器数码相机一般通过颜色滤波阵列(color filter array, CFA)插值得到彩色图像.利用CFA插值特性检测图像篡改,根据插值图像与理想全色图像的频谱差异分块提取频谱变化和色度失真特征以反映CFA插值特性,计算重插值前后的插值特性变化作为取证特征;使用支持向量机(support vector machine, SVM)分类并根据相邻块间取证特征的不一致来鉴别图像真伪.实验结果表明:该方法可以有效辨别篡改图像,且对JPEG压缩有较好的鲁棒性.     

基于多小波域双彩色图像的水印算法

本文利用多小波的优良性质结合人眼对蓝色不敏感的特性,提出了一种双彩色图像的水印算法.算法合理选择嵌入区域和嵌入强度,将彩色水印信息的各分量分别嵌入到彩色载体图像蓝色分量多小波域的中低频上,这样既可以保证算法的透明性又可以实现其鲁棒性.实验结果表明,本文算法具有透明性好、嵌入信息量大等特点,且对于多种常见攻击具有较好的鲁棒性,如：JPEG压缩、图像剪切、椒盐噪声、高斯噪声、speckle噪声、泊松噪声等.     

二维Arimoto灰度熵阈值分割

针对近年提出的二维Arimoto熵阈值分割方法只依赖图像灰度级出现的频数信息,而未考虑图像类内灰度均匀性这一问题,提出了基于灰度-梯度直方图的二维Arimoto灰度熵阈值分割方法.首先,在Arimoto熵的基础上直接考虑图像类内灰度均匀性,构建出一维Arimoto灰度熵阈值选取公式;结合灰度-梯度二维直方图目标与背景区域划分方式,推导出二维Arimoto灰度熵阈值选取公式;通过阈值选取函数所涉及中间变量的递推计算公式来消除冗余计算;采用基于Tent映射的混沌序列对人工蜂群算法的局部搜索阶段进行改进,以改进后的蜂群优化算法来加快图像分割最佳阈值的搜索速度,大大减少了时间花费.大量的典型图像对比实验结果表明,所提出的方法能够快速而准确地实现图像分割,且总体效果优于二维Shannon熵、二维Tsallis灰度熵和二维Arimoto熵阈值分割方法.     

一种改进的指纹图像分割算法

在基于灰度方差的指纹分割算法的基础上,本文针对低灰度等级占多数的低质量指纹图像,提出了一种改进的指纹图像分割算法．实验结果表明,相比于原来的基于灰度方差的指纹图像分割算法,我们改进的算法的分割效果更好,且具有较强的鲁棒性．     

一种基于遗传算法和BP网络的鲁棒图像哈希方法

提出一种用于图像内容认证的基于遗传算法和BP网络（GA-BP）的鲁棒图像哈希方法。运用提升小波变换（lifting wavelet transform,LWT）得到图像的低频分量,对低频分量进行离散傅里叶变换（discrete Fourier transform,DFT）提取幅度和相位信息以建立图像的特征矩阵,利用构建的GA-BP模型,生成鲁棒的图像哈希序列并用于图像内容的篡改认证。实验结果表明,相比于同类方法,所提出的图像哈希认证方法对随机攻击、旋转、JPEG压缩,加性高斯噪声等具有较好的鲁棒性和区分性。     

利用JPEG压缩特性的合成图像检测

提出一种利用压缩特性进行JPEG合成图像检测的方案。由多幅JPEG图像内容拼接而成的合成图像中往往存在质量因子不一致性或分块位置不一致性,这两种不一致性可以作为检测JPEG合成图像的有力证据。该文所提方案先对待检测图像进行尝试性的再压缩并考察失真程度,以估计主要内容曾经历过的压缩情况,然后根据再压缩在不同区域引起的失真程度的起伏变化识别合成图像。该方法还可区分合成图像内容的不同来源,并分析质量因子不一致性或分块位置不一致性,为揭示图像伪造行为提供辅助信息。     

小波变换视域下CDMA图像盲水印算法研究

该文提出了一种盲扩展谱水印算法,在小波分解的多层图像中通过嵌入的方式将水印信息放置于其系数中,再将图像小波变换的结构进行客观的分析,把信息同构拓展谱加入到HL与LH的子带中,在水印的鲁棒性与透明性中,通过将噪声视觉函数进行加入,从而进行了平衡,提高了信息隐藏的安全性.并运用CDMA理论对于水印忙提取进行了有效的实现.在研究分析中发现,该方法用于普通的图像处理有着非常好的效果,特别是在JPEG图像的压缩中和噪声的多重攻击中鲁邦效果非常好.     

月面灰度图像中的陨石坑检测

提出了一种从灰度图像中自主检测陨石坑的方法. 通过Census变换对原始图像块进行转换,用获得的图像灰度直方图作为特征向量. 利用主分量分析对特征空间进行压缩,消除直方图冗余,并利用支持向量机构建模式分类器. 最后对连续缩放陨石坑候选区域不同尺寸的陨石坑区域进行检测. 相关实验表明,该方法可有效检测出尺寸大于20×20 的陨石坑区域.     

一种改进的K means聚类彩色图像分割方法

图像分割是从图像处理到图像分析的关键步骤.图像分割的目的是将图像分割为多个互不重叠且又各具特性的区域,主要应用于图像压缩、目标提取、模式识别等.以往的图像分割技术主要应用于灰度图像,随着计算机技术的进步,彩色图像分割逐渐受到关注.该文在前人对彩色图像分割问题的大量研究成果基础上,提出了一种将K-means聚类、蚁群算法以及分水岭算法相结合的分割方法.本方法有效的克服了聚类数目必须依据先验知识提前设定、最初的聚类中心是随机选取的、聚类的效果好坏依赖于距离判定公式的缺陷.     

基于颜色聚类的JPEG图像索引与检索

针对JPEG压缩图像,根据感知相似性,提出一种基于颜色聚类带相关反馈的快速压缩域索引和检索方法.该方法直接在YCbCr空间上进行,可提高图像特征提取的速度、节省存储空间.实验结果证明了本方法的有效性.     

视频分析在交通控制中的应用

提出了一种在一系列连续视频图像中提取背景像素的方法.在背景提取的基础上,采用灰度图像的帧间差分法和背景均值法,再运用虚拟检测线法对视频图像中运动物体进行检测.在合理的假设条件下,对所划检测线上的灰度像素矩阵进行运算,通过计量的数据,运用数学和物理方法,可以得出车辆的外形,即分为大、中、小型车,车辆的行驶速度以及其他一些重要的数据.