基于实数傅里叶变换的数字水印算法研究

提出一种基于实数傅里叶变换的数字水印新算法,利用Arnold变换将水印图像置乱,再将置乱后的二值水印嵌入到实数傅里叶变换域的相位中。实验结果表明,该算法具有良好的不可见性,对JPEG压缩、加噪等常见攻击具有鲁棒性。     

采用小世界免疫克隆算子的频率域图像配准

为满足智能寻位加工中对零件图像配准速度和配准精度的高要求,提出了一种采用伪极快速傅里叶变换(PPFFT)和小世界-克隆选择算法(SWCSA)的图像配准方法(PPFFT-SWCSA).首先对图像进行伪极快速傅里叶变换,然后利用变换后获取的频谱特征信息设计优化算法的代价函数,最后采用SWCSA算法得到2幅图像间的配准参数.采用PPFFT降低了运算复杂性,提高了运算速度;采用SWCSA算法,克服了图像配准中常用的相位相关法无法检测到图像间较小偏移量的缺点.实验结果表明,PPFFT-SWCSA方法的配准角度精度可以达到空间0.2°,在对图幅为256×256像素的图像配准实验中,PPFFT-SWCSA方法的配准速度比基于离散极坐标傅里叶变换和相位相关法的配准速度快2倍.     

一种新的流体质扩散激光全息干涉图像处理方法

将基于傅里叶变换的相位检测原理应用于流体质扩散系数测量中的图像数据处理，提出了一种新的流体质扩散激光全息干涉条纹图像的处理方法。该方法由小波变换去噪、频域窗口滤波、全息图物像再现及最小二乘法相位展开等步骤组成。采用该方法对实验中采集的标准体系0.33mol／LKCl溶液在298.15K下与水的质扩散干涉条纹图像，     

基于分数傅里叶变换的光学彩色图像加密

提出一种基于分数傅里叶变换相位编码并结合三色光栅的方法,实现光学彩色图像的加密.该方法采用三色光栅技术将一幅彩色图像调制为灰度图像,并采用分数傅里叶变换的相位编码进行加密.该方法不仅实验设备简单,成本较低,利于实现,而且可利用分数傅立叶变换的分数阶增加加密的重数,从而提高了安全性.模拟实验结果证明了该方法的有效性.     

一种鲁棒的散焦模糊图像点扩散函数参数估计方法

提出了一种具有较强抗噪能力的频率域鉴别散焦模糊参数的方法。该方法对模糊图像对数频谱图实施极坐标变换,然后计算距频谱中心不同半径下的多方向幅值累加和函数,进而提取第一过零圆环的半径,完成散焦模糊参数的估计。实验结果表明,该方法能够适应带噪散焦模糊图像退化模型的参数估计问题,且具有较高的鉴别精度。     

一种无阈值的傅里叶窗口滤波算法

提出了一种无需设定阈值的傅里叶窗口滤波算法,该方法解决了加窗傅里叶变换法无法克服的阈值问题,得到单一最佳频率图像,并大大缩短了计算时间．该方法可用于各类条纹图像的低通滤波,为从条纹图中进一步提取变形相位奠定了良好的基础．笔者介绍了自动窗口傅里叶变换算法的原理,利用该算法对散斑图进行了处理,并与加窗傅里叶变换法的滤波结果进行了对比．实验结果证明了无需设定阈值的傅里叶窗口滤波算法具有良好的滤波效果．     

基于双树复小波变换的磁共振幅值相位同时重建

为了加快磁共振成像速度及同时获取可信度较高的磁共振幅值和相位信息，提出了一种基于双树复小波变换的磁共振幅值和相位同时重建算法。该算法在传统的压缩感知框架下，借助双树复小波变换的多方向选择性和平移不变性，对幅值和相位分别进行稀疏变换。实验结果表明，在不同的数据集下，该算法均能提高重建磁共振相位图像的质量，并一定程度地改善了幅值图像。     

载波电子散斑干涉频谱旁瓣中心偏移的克服方法

详细分析了利用快速傅里叶变换相位解调法处理载波电子散斑干涉(CESPI)相关条纹图时产生频谱旁瓣中心偏移的原因及其影响.为了消除该频谱旁瓣中心偏移产生的转动量误差,借助一幅变形前载波相关条纹图,并结合频域同态滤波技术,设计了两种新的图像处理方法——形貌相减消差法和旁瓣共轭消差法.理论分析与实验结果表明:这两种方法均能有效地消除零频偏移产生的测量误差,提高测量精度;旁瓣共轭消差法还具有程序简单、操作方便的优点.     

一种新的结构特征全参考图像质量评价方法

提出一种基于单演信号理论提取结构特征的全参考图像质量评价方法。方法首先利用单演信号理论将图像分解为幅值、方向和相位3个特征分量,构造单演相位一致映射图和特征分量相似度比较函数;然后对相位一致映射图进行Riesz变换,其变换后的一阶、二阶系数作为结构特征相似度比较函数,最后将单演信号的特征分量和结构特征相似度比较函数归一化加权计算得出最终的图像质量评价值。实验结果表明,由于单演相位一致具有较好的抗噪声能力,特征分量和结构特征相似度更加全面考虑到对于人眼感知图像结构的重要性,因此评价结果与图像主观质量评价具有较好的一致性。     

区域选取与差异图融合的目标变化检测方法

针对现有目标变化检测方法用于高分辨率可见光图像时,未能有效利用图像的局部特征,目标误检率高。提出了一种区域选取的目标变化检测方法。首先利用整体变分算法获取两幅源图像的结构图,并将两幅源图像与两幅结构图进行分块;然后通过计算得到两幅结构图相同位置块的熵值差和两幅源图像相同位置块的结构相似度,并将两者分别与各自阈值比较以确定出存在变化目标的图像块;最后将存在变化目标的图像块的对数比差异图与均值比差异图进行融合,并对融合后的图像进行形态学处理,得到最终的目标变化检测结果。结果显示,与阴影补偿方法相比,算法的目标目标漏检率降低了36%,伪目标率降低36%,数据表明该方法能够准确的检测出真实变化的目标,较好地排除了伪目标。     

一种新的测定流体质扩散系数的全息干涉图像处理方法

将基于傅里叶变换的相位检测原理应用于流体质扩散系数测量中的图像数据处理,提出了一种新的流体质扩散激光全息干涉条纹图像的处理方法．该方法由小波变换去噪、频域窗口滤波、全息图物像再现及最小二乘法相位展开等步骤组成．采用该方法对实验中采集的标准体系0．33mol／L KC1溶液在298．15K下与水的质扩散干涉条纹图像以及在不同温度下0．1mol／L蔗糖水溶液-水扩散系的扩散干涉条纹图像进行了处理,并通过与文献值的比较验证了该方法的准确性．该方法充分利用了全息图的相位信息,进一步提高了处理实验数据的精度,通过误差分析可知其理论精度可以达到0．1％,从而可为激光全息干涉法测量流体质扩散系数实验提供新的手段．     

一种基于快速傅里叶变换的分区域图像配准方法

为提高图像配准的速度,提出了一种基于快速傅里叶变换的分区域图像配准方法.在图像中选取一块小区域代替整体区域,根据对数-极坐标变换、傅里叶变换的特性确定图像间的比例和旋转变化,利用傅里叶的相位相关技术确定图像间的平移关系,从而求出图像的配准参数,最后利用这个配准参数对待配准图像进行全局配准.此方法改进了利用全图求取配准参数的过程,利用小区域变换得到配准参数,减少了运算量,提高了运算速度.     

结合DWT变换的二元纯位相滤波器水印

提出了结合离散小波变换(discrete wavelet transfonn,DWT)的二元纯位相滤波器(binaryphase-only filter,BPOF)数字图像水印算法.首先对图像进行DWT变换,然后在DWT变换后的低频子带进行离散Fourier变换(discrete Fourier transforrn,DFT)变换,将DFT变换的相位信息二值化得到BPOF,并将其作为水印嵌入到相应的幅值中.与对图像整体进行DFT变换,并在其全频域或低频域嵌入BPOF水印相比,在保持嵌入水印的不可感知性和检测性能的同时,显著提高了抗JPEG压缩性能.该方法可用于图像真实性、完整性认证,仿真实验证明了算法的有效性.     

复杂电磁环境下多跳频信号盲检测

为了在复杂电磁环境中实现多跳频信号盲检测,提出一种基于时频图连通域特征的多跳频信号检测算法.首先利用短时傅里叶变换与wigner-ville分布(STFTWVD)组合时频方法完成时频变换,保证时频图的时频分辨率和交叉项抑制,并利用自适应二维维纳滤波去除背景噪声,提高算法抗噪性能;然后采用自适应阈值二值化算法对时频图二值化处理并进行8邻域连通域标记,提取每个连通域的特征组成分类特征集;最后利用改进的K均值聚类算法完成特征集分类,根据分类集统计结果和检测条件实现跳频信号检测.仿真结果表明:本文算法能够有效克服定频干扰、突发干扰和扫频干扰;在低信噪比条件下,算法聚类稳定性较好,跳频检测成功率较高.     

一种遥感影像亚像素快速配准方法

针对经典亚像素配准算法运算效率不高的情况,提出一种快速亚像素配准方法。在原有傅里叶变换相位相关方法与矩阵乘法离散傅里叶变换方法的基础上,利用有效子图代替原图进行图像亚像素配准。首先将各子图进行小波变换获得三方向高频分量,通过比较高频部分能量总和的大小来判断用于像素级配准的有效子图,利用有效子图计算相位相关的频谱峰值获取图像配准的像素级位移,然后利用矩阵乘法离散傅里叶变换上采样方法求出图像配准的亚像素级位移。经模拟试验与工程实例,综合分析该方法的配准精度与配准速度,证明改进方法较经典亚像素配准算法效率更高,更适合应用于实际遥感影像的高精度配准。     

基于双谱滤波的脉冲星信号消噪方法

提出了一种基于双谱相位加幅值滤波的脉冲星信号消噪方法.首先将含噪脉冲星信号变换到双谱域,利用α-删减相位滤波器对其双谱相位进行平滑滤波,并且设计了幅值α-删减加权中值平均滤波器对其双谱幅值进行滤波处理,然后再根据滤波后的双谱值来重构信号的功率谱和相位.仿真结果表明,重构的信号不仅可以消除高斯噪声,而且还对非高斯噪声进行了有效地滤波,比直接双谱重构和仅对双谱相位进行处理重构的效果都要好.     

大背景噪声下动目标实时检测方法研究

提出用帧间方块编码差值法和邻域综合法提取运动目标．第一种方法是把当前帧方块的二值图像像素编码值与前帧对应的二值图像像素编码值求差值，由差值检测运动目标；第二种方法是检测２×２方块内各像素的帧差值符号位和帧差绝对值，由二者判别是否运动像素．与普通帧差法相比，提高了抗噪度，改善了运动目标的边缘特性，减少了硬件量．检测算法可以以视频速率工作．实验结果表明，所提出的检测方法是有效的．     

大背景噪声下动目标实时检测方法研究

提出用帧间方块编码差值法和领域综合法提取运动目标。第一种方法是把当前帧方块的二值图像像素编码值与前帧对应的二值图像像素编码值求差值，由差值检测运动目标；第二种方法是检测２×２方块内各像素的帧差值符合位和帧差绝对值，由二判别是否运动像素。与普通帧差法相比，提高了抗噪度，改善了运动目标的边缘特性，减少了硬件量。检测算法可以以视频速率工作。实验结果表明，所提出的检测方法是有效的。     

基于多尺度形态学的边缘检测算法的改进

一幅图像的大量信息都是由图像边缘提供的,在图像处理中,对于复杂图像很难通过单一的结构元素用数学形态学的膨胀、腐蚀、开、闭等变换以及它们的组合得到较满意的检测图像;利用多元素,对形态结构大小尺度进行调整,从而在噪声存在的条件下得到较理想的图像边缘;实验结果表明,与传统的边缘检测算子比较,方法计算量小,抗噪性好,可以适应不同类型的图像边缘检测需求。     

基于相位信息的图像特征检测算法:对称相位一致性

相位一致性是利用相位信息检测图像特征的成功算法，但其概念本身存在固有的局限性，即不能检测单频信号中的特征，而且存在“余震”现象，为了克服相位一致性的局限性，研究了4个对称相位的一致性，并利用相邻像素响应的符号来确定对称相位的位置，最后得到了新的对称相位一致性图像特征检测算法，实验证明，该算法不但能克服相位一致性的局限性，还提高了特征的定位精度和抗噪性能。