基于迭代相位恢复和相位截断的非对称光学加密拓扑

基于迭代相位恢复算法提出了一种非对称光学图像加密拓扑.该系统通过在相位迭代恢复过程中使用相位截断和补偿来构造一个单向陷门函数,生成一对用于加密的公钥和相应的解密私钥,以一种非对称的方式实现原文和密文加密和还原.与传统加密方法不同的是,利用特定的光学6f系统,该加密方案可将原文图像加密隐藏到具有独立信息的实值密文图像中.将点对点的图像节点之间的图像加密进行拓展,可构成具有多种拓扑单元的光学图像加密拓扑.在拓扑网络中,每一幅图像可视为一个网络节点,它们既具有自身的信息值,也能实现节点之间的非对称转换和加密传输,实现快捷高效的图像存储和传输的同时也极大地提高了网络拓扑结构在应对噪声和许多已知攻击时的鲁棒性和安全性.数值模拟实验结果表明了该系统的可行性和有效性.     

可提高嵌入容量的密文医学图像可逆数据隐藏方法

提出一种密文图像中的可逆数据隐藏系统,可在加密的医学图像中嵌入附加信息,还可无损恢复原始图像.系统包括发送端、服务器端和接收端三部分,发送端使用流密码对原始医学图像进行加密并发送到服务器端;服务器端使用基于循环移位的方法在密文中隐藏附加信息,同时不改变密文图像的数据量;接收端下载含附加信息的密文图像,不仅可提取附加信息,还可无损恢复原始医学图像.与传统方法相比,该方法提高了密文中的数据嵌入容量.     

结合DNA编码和混沌的图像选择区域加密

提出一种可供用户自定义选择区域的图像加密方案.用户可通过鼠标选择或直接输入坐标数值的方法定义需加密区域,采用混沌系统产生密钥流,根据DNA编码思想依次对图像数据流进行随机置换加密.密文图像在传输之前使用可逆数字水印隐藏用户选择的图像区域信息,接收方收到密文图像后可直接提取该水印信息确定解密区域进行解密,而无需额外传输.测试和分析表明,该方案在满足安全性同时具有较好的灵活性和实用性.     

基于非对称离散分数傅里叶变换双相位编码技术对二维条码图像加、解密的研究

在现有光学图像加密一种方法(分数傅里叶双随机相位编码技术)的基础上,提出一种改进的基于非对称离散分数傅里叶变换双相位编码光学加密方法,并用计算机模拟两种方法对二维条码图像进行加密、解密的过程,比较两种方法的仿真实验结果中两种方法的加密性能和解密图像的质量优劣.     

对抗通信中的军事图像加密与隐藏传输系统设计

设计并实现了一种基于多种图像混合加密的军事图像传输系统.仿真实验以及与传统加密系统的对比说明该设计系统提高了军事图像传输的安全性与军事信息的隐蔽性,且传输效率高,有一定的实际应用价值.     

大容量的密文域图像可逆信息隐藏算法

提出了一种新的用于加密图像的可逆信息隐藏算法.使用同一密钥对原始图像中每个不重叠分块中的像素进行加密,在保证原始图像内容安全的同时,利用块内相邻像素相关性特征和游程编码在加密图像中嵌入秘密信息.对于嵌入信息后的加密图像可直接用加密密钥解密,得到与原始图像视觉上相似的解密图像;也可以通过嵌入密钥正确地提取嵌入信息;在拥有这两个密钥的条件下,既可以正确地提取嵌入信息,又可以完全无误地恢复原始图像.实验结果表明:与已有方法相比,该方法不仅提高了加密图像的信息嵌入量,而且实现了原始图像的可逆恢复.     

面向密文图像信息隐藏的随机插值方法

传统图像插值方法应用于密文域图像信息隐藏时会降低信息隐藏系统的安全性.为此利用随机分配插值权重的策略设计了一种密文图像随机插值方法.该方法首先生成大小为密文图像两倍的初始插值图像,对于插值图像的奇数行和奇数列像素,直接用密文图像的相应像素填充;对于其他位置的像素,先用伪随机函数生成随机值,再结合像素的具体位置来计算插值结果.实验结果表明,所提方法生成的密文图像的插值图像,其直方图近似均匀分布.对比结果显示该随机插值方法在安全性方面优于3种文献插值方法.     

基于双域联合编码和秘密共享的密文域可逆信息隐藏

针对如何提高可逆信息隐藏算法的安全性和嵌入容量的问题,提出了一种基于双域联合编码和密码反馈秘密共享的密文域可逆信息隐藏算法。首先,对图像进行中值边缘检测器（median-edge detector, MED）预测,计算最优水平l,并将像素分成可预测像素和不可预测像素;其次,使用双域联合编码分别在像素域和比特域上压缩辅助信息,以便提供更多的可嵌入空间;再次,使用密码反馈秘密共享技术将原始图像加密生成多个加密图像,并将辅助信息和多方的秘密数据嵌入到多个加密图像中;最后,根据提取的辅助信息,100%恢复秘密数据以及原始图像。实验结果表明,该算法显著提高了嵌入容量和安全性。     

板料成形应变测量中方网格图像的亚像素匹配

针对板料成形应变测量中应用的方形网格,提出一种网格图像亚像素匹配法. 采用二值化和细化等方法得到网格线条的细化图像,然后通过初、精两次定位提取网格节点的亚像素图像坐标,并建立各节点之间的拓扑关系. 在已知各次拍摄时相机位置与姿态的基础上,根据网格节点的拓扑关系和极线约束实现同名网格节点自动匹配. 实验结果表明,所有匹配点对之间极线距离的平均值约为\,0.17\,像素时,匹配稳定可靠. 匹配结果可作为后续应变计算的基础数据.     

具有加权特性的门限认证加密机制

可转换的认证加密机制允许指定的接收者同时对消息进行恢复和验证.而多重认证加密机制允许签名群组的多个签名成员合作生成信息的多重认证签名密文.该文结合基于中国剩余定理的加权门限秘密共享方案,构造一种加权门限机制,进而提出了一种具有加权特性的门限认证加密机制.在该机制中,每个群成员根据重要性的不同,可以被分配一个正的整数作为权重.只有当生成签名密文的群成员的权重超过预定阈值时才能生成合法的认证密文.     

基于动态BoW模型的密文JPEG图像检索

为了实现高效的密文JPEG图像检索,提出了一种基于加密图像AC系数统计直方图的动态检索方案.首先,根据密文图像的AC系数采用自适应k-均值聚类构建动态词袋(bag-of-word,BoW)模型.其次,借助BoW模型将图像块的AC系数统计特征转化为全局直方图特征.最后,由服务器根据直方图特征来判断相似性,从而提高检索效率.即使密文图像库动态更新,如密文图像的新增与删除,该检索方案也是鲁棒高效的.实验结果表明,该方案在保证检索准确度的同时大大提高了检索效率,具有实际应用价值.     

基于位平面-块置乱的图像加密算法安全性分析

针对基于阿诺德变换的加密算法(Arnold transform-based encryption method,ATBEM)提出一种基于图像块均方根的已知明文攻击方法.首先利用加密前后明文图像0、1分布比例不变的特征估计出位平面置乱顺序,恢复原始像素的值;然后根据块置乱和块内像素置乱保持像素值恒定不变的特性,定义图像块均方根特征以查找和估计块置乱矩阵.分析讨论了图像块置乱加密的安全性能,结果表明:对于图像块置乱加密,图像越平滑分块越小,破解所需的明密文对数越多,已知明文攻击难度越大.实验结果验证了图像纹理越复杂,攻击效果越好,在分块大小为2×2的条件下,攻击者仅需已知一对明文-密文对即可破解块置乱加密50%以上的图像内容,因此ATBEM加密算法难以抵抗所提出的已知明文攻击.     

对称双二叉树PTS相位搜索

为降低OFDM系统中部分传输序列的计算复杂度,提出一种对称双二叉树的相位搜索方法,将最优相位因子的搜索映射为满二叉树中代价最小通路的搜索. 通过选择中间节点数量与二叉树的搜索深度,在有效抑制OFDM峰值平均功率比的同时大幅度降低了计算复杂度. 仿真结果表明,该方法能很好地协调OFDM系统性
能和计算复杂度.     

考虑相位失配量的电力系统动态状态估计方法

针对当前电力系统中数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Date Acquisition,SCADA)和相量测量单元(Phasor Measurement Units,PMU)并存,以及不同规格的PMU之间不能实现完全同步的现状,引入了一种基于不完全同步PMU的电力系统动态状态估计模型,与SCADA组成混合量测系统,在此基础上提出了一种考虑相位失配量的线性动态状态估计算法.结合线性定常系统卡尔曼滤波原理,分别对相位失配量和系统状态进行滤波处理,实现对系统状态的估计.相比于传统方法,该算法的雅可比矩阵为常数阵,缩短了状态估计时间,减少了不必要的迭代.采用Matlab平台在IEEE 30节点系统上进行仿真实验,结果表明,在PMU不完全同步的情况下,提出的方法较传统的线性算法具有更好的性能,在很大程度上减小了状态估计产生的误差.     

考虑相位失配量的电力系统动态状态估计方法

针对当前电力系统中数据采集与监视控制系统（Supervisory Control And Date Acquisition,SCADA）和相量测量单元（Phasor Measurement Units,PMU）并存,以及不同规格的PMU之间不能实现完全同步的现状,引入了一种基于不完全同步PMU的电力系统动态状态估计模型,与SCADA组成混合量测系统,在此基础上提出了一种考虑相位失配量的线性动态状态估计算法.结合线性定常系统卡尔曼滤波原理,分别对相位失配量和系统状态进行滤波处理,实现对系统状态的估计.相比于传统方法,该算法的雅可比矩阵为常数阵,缩短了状态估计时间,减少了不必要的迭代.采用Matlab平台在IEEE 30节点系统上进行仿真实验,结果表明,在PMU不完全同步的情况下,提出的方法较传统的线性算法具有更好的性能,在很大程度上减小了状态估计产生的误差.     

基于块分类的密文域多重嵌入可逆信息隐藏算法

针对现有密文域可逆信息隐藏方法中图像块利用不充分,使得嵌入秘密信息量不高的问题,提出了一种基于块分类的多重嵌入可逆信息隐藏算法。首先将原始图像用流密码加密,加密图像被分成若干个不重叠的块。然后,用最高有效位（most significant bit, MSB）自适应预测算法对块内的第1个像素和其他像素进行预测,将每一个块标记为可用块或非可用块。进一步对可用块进行重构嵌入,同时用中值边缘检测器（median-edge detector, MED）预测算法对非可用块进行二次嵌入,最终实现秘密信息的嵌入。当接收方接收到含密图像时,通过嵌入密钥实现秘密信息的正确提取,同时利用加密密钥恢复原始图像。实验证明,该文提出的方法在相同图像恢复质量的情况下能够显著提升秘密信息的嵌入量,在嵌入容量和图像恢复质量上均优于已有的方法。     

基于四元数旋转的改进彩色图像加密算法

图像加密是信息安全领域的重要内容之一.为此,提出一种基于四元数旋转理论的彩色图像加密方案,并给出了四元数旋转的详细定义及图解,把彩色图像的3个颜色分量作为一个整体进行加密,以实现同步处理.首先将原始图像分解成两个相同尺寸的子图像,并转化成纯四元数矩阵;然后运用四元数的旋转变换性质由给定初始密钥迭代产生大量加密时所需要的密钥,并通过迭代循环的结构体系实现加密.实验结果表明,该方案能够获得较好的彩色图像加密效果,具有较强的安全性以及较快的加解密速度.     

基于分簇结构的电池射频能量搜集和恢复策略

为提高传感器节点无线射频能量搜集效率和能量恢复效果,提出了一种无线传感器网络电池能量搜集和恢复策略.该策略在分簇网络结构下利用供能节点对搜能节点处可用无线射频能量的影响和不同分簇网络通信机制对电池不同状态进行调度,去除无用传输节点来提高无线射频能量搜集效率.在电池能量恢复方面采用一种改进的马尔科夫模型,根据电池非线性特性并考虑电池饱和门限状态,利用电池的占空期对电池能量进行恢复.实验结果表明在电池睡眠时间进行能量恢复与实际测量电池电量对比分析,电池的恢复能量与实际测量值之间相差在5%以内.另外,实验仿真验证了搜能节点周围传输能量节点数量为5时达到最佳值,这和理论证明的结果一致.所提出的分簇结构电池射频能量搜集和恢复策略能有效延长传感器网络生命周期.     

基于相位扰动的无线通信信号抗干扰自动控制研究

为减少通信干扰,保证信息有效传输,提出基于相位扰动的无线通信信号抗干扰自动控制方法。通过分析信道衰落特点,建立信道模型,从自相关性、功率谱密度和电平通过率等方面提取信道统计特征,提供相位调制依据。利用深度学习算法归一化处理信号功率,确保信号功率强度统一。将处理后的信号作为学习网络的输入项,经过不断学习,判断信号是否受到相位扰动干扰。利用可调谐光延迟线、拉伸器、控制器与偏置器等设备构成相位调制器,设定输入光场形式,确定调制器信号格式,针对相位扰动现象,通过调制器调整相位,实现信号抗干扰自动控制。仿真实验证明,本次研究所提方法降低了传输误码率,当受到干扰时可快速恢复正常通信,自动控制效果满足高质量通信需求。     

Zigbee无线网络在数据采集中的应用

<正>ZigBee无线数据传输网络,适用于钢铁冶炼温度控制、蔬菜大棚温度监控、土壤酸碱度监控和煤气抄表等多个领域。该网络是中短距离、低速率的无线传感网络,射频传输成本低,各节点只需很少的能量,即可实现一点到2点和多点间的对等通信,具有快速组网自动配置、自动恢复和高级电源管理功能,网络中任意2个传感器之间可相互协调实现数据通信。并且,ZigBee网