用于对比度增强的医学图像可逆信息隐藏算法

用于医学图像对比度增强的可逆数据隐藏不仅能够利用可逆嵌入完成患者信息的存储,还可以实现对比度增强改善图像质量,在一定程度上帮助医生对患者疾病进行正确诊断.提出了一种新的用于医学图像对比度增强的可逆信息隐藏算法.该方法采用超像素分割医学图像,着重强调医学诊断的感兴趣区域的可逆嵌入与对比度增强.同时,将嵌入区域分为多个像素块,根据其统计特性有选择性地逐块修改.每个像素块采用经典的直方图修改方式,以直方图均衡化为优化目标,一次完成多个嵌入点的修改,从而减少在对比度增强过程中的嵌入失真.实验结果表明,与主流方法相比,该方法在兼顾可逆性能的同时,能进一步增强医学图像感兴趣区域的对比度,提高图像的视觉质量.     

一种密文域医学图像可逆信息隐藏算法

鉴于图像的密文域可逆信息隐藏在安全云计算和隐私保护方面的重要作用,为了提高信息嵌入率,结合医学DICOM图像像素深度高、像素分布连续性高的特点,提出了一种结合两种压缩算法的密文域医学图像可逆信息隐藏算法。首先发送方对图像进行预处理,根据像素中高位比特连续为0的数量嵌入标记信息,腾出高位的冗余空间;然后用一种特殊设计的块加密算法进行加密,在保证明文信息不被泄露的同时保留了部分图像相关性;接着嵌入方根据标记信息,在对应位置嵌入额外信息;此外,为了进一步提高嵌入率,嵌入方还可以利用图像像素的相关性,在块内进行做差,并压缩实施信息嵌入。实验结果表明,该算法不仅具有较高的信息嵌入率,同时还有较好的安全性表现。     

基于秘密共享的同态加密图像可逆信息隐藏算法

为了利用秘密共享在隐私保护中的独特优势,通过Shamir门限秘密共享的方法研究了加密域可逆信息隐藏。首先用Shamir秘密共享体制对图像加密,然后利用Shamir秘密共享体制的加法同态特性嵌入信息。仿真实验结果表明:本文算法比使用Paillier密码体制的同类算法有较低的时间复杂度;当持有足够的份额,就可以完成原始图像的可逆恢复,实现了在加密域可逆信息隐藏中的秘密共享;所提算法平均最大嵌入率为0.498 bpp (bit per pixel)。     

密文域可逆信息隐藏研究进展及评述

随着云计算的兴起和云存储的广泛应用,原本在本地PC或手机端存储、编辑、处理数字图像的模式逐渐变为由云计算平台提供服务和支持的模式,由此衍生出数据存储的安全问题.加密技术使得用户的图像数据不被窥视,信息隐藏技术则方便密文数据的存储和管理,两者的有机结合,即密文域的信息隐藏,成为了解决云服务安全隐患的重要技术和研究热点.首...     

基于直方图平移的安全可逆信息隐藏算法

可逆信息隐藏技术可以在提取隐藏的秘密信息之后完全恢复原始的载体信息,具有重要的理论意义和广阔的应用前景。基于直方图平移的可逆信息隐藏技术需要额外传送一部分信息,会带来较大的通信负担和安全隐患。通过对载体图像进行分块,并引入密钥,提出了一种基于直方图平移的安全可逆信息隐藏算法,不需要单独传送任何额外信息就能实现秘密信息提取和原始载体的无损恢复。能够有效弥补传统算法的缺陷,降低通信负担,同时具有较高的安全性。理论分析和实验仿真表明该算法具有较好的实用性能。     

结合重排序和直方图平移的调色板图像可逆信息隐藏

提出了一种新的调色板图像可逆信息隐藏方法. 首先, 将调色板的颜色重新排序, 使得相邻索引值对应的颜色尽可能相近. 然后, 对排序后的索引值直方图平移以嵌入秘密信息. 在嵌入过程中, 将对应的索引值改为与之相近的颜色索引值, 以有效缓解含密图像视觉质量的下降; 多次利用最大最小点, 大大提高了嵌入率. 实验结果证明, 本方法在保证可逆的同时显著提升了嵌入量, 并维持了较高质量的视觉效果; 同时, 对于索引值直方图无零点的情况同样适用, 克服了已有方法的局限性.     

基于整数变换的加密图像可逆信息隐藏算法

兼顾嵌入容量和算法安全性,提出了一种基于整数变换的加密图像可逆信息隐藏算法。内容所有者利用变换密钥,选取相应的两相邻像素为一组进行整数变换。变换后的像素组受该整数变换特性的约束,使得其中任意一个最低有效位(LSB Least Significant Bit)被替换后,仍能恢复出原始像素组。因此,信息隐藏者可根据相同的密钥找到加密图像中已进行变换的像素组,利用嵌入密钥替换对应像素的LSB完成隐秘信息可逆嵌入。只有同时拥有变换密钥和嵌入密钥,才能正确提取嵌入信息;只有同时拥有变换密钥及加密密钥,才能恢复出原图像,所以算法安全性较高。实验结果表明,该算法能够有效地在加密域中直接进行信息的嵌入及提取,并在解密后无损地恢复出原图像;而且该算法的嵌入率可高达0.47 bpp(bit per pixel)。     

基于Paillier的同态加密域可逆信息隐藏

利用Paillier密码体制的同态和概率特性,提出了一种基于Paillier的同态加密域可逆信息隐藏。首先对原始图像分块,图像所有者随机选择的像素组中有一个参考像素和8个目标像素,将参考像素的最低有效位和目标像素的所有比特通过可逆信息隐藏的方法自嵌入到图像的其他部分中,参考像素的最低有效位在加密前置0避免嵌入数据时溢出,加密的参考像素替代像素组中围绕它的目标像素,从而构造出镜像中心密文。在一组镜像中心密文中,数据嵌入者通过同态加法在目标像素的最低有效位嵌入额外信息,而参考像素保持不变。接收者可直接在目标像素和对应的参考像素之间进行模乘法逆元提取额外信息,或者在直接解密后通过明文减法提取额外信息并能无损还原原始图像。实验结果表明:在保证直接解密图像质量的前提下算法平均嵌入率为0.18 bpp (bit per pixel)。     

基于NTRU的密文域可逆信息隐藏算法

NTRU (number theory research unit)具有抗量子计算攻击、加解密速度快、安全性高的特点,非常适合用于无线保密数据网、认证系统等业务。结合可逆信息隐藏技术,提出了一种基于NTRU的密文域可逆信息隐藏算法。首先利用差值扩展算法完成对图像像素的预处理;然后使用NTRU算法对图像像素进行加密,利用NTRU算法的加法同态性质在密文中嵌入信息,嵌入的信息得到NTRU算法加密的安全性理论保证;解密与信息提取后,利用差值扩展算法的特点可逆恢复出图像像素。采用图像的直方图及方差、信息熵、相邻像素的相关性等统计学方法,论证了在密文中嵌入信息的不可感知性。仿真实验结果表明：该算法既能实现嵌入信息后密文的正确解密,又能无损提取秘密信息,平均嵌入率可达到0.5 bpp (bit per pixel)。     

基于频率选择扩容的JPEG图像可逆信息隐藏技术

JPEG图像的可逆信息隐藏技术已被广泛利用,为了提高JPEG图像在可逆信息隐藏过程中的嵌入容量和嵌入效率,文中提出了一种基于频率选择扩容的可逆信息隐藏技术.首先对原始图像进行量化,生成若干个离散余弦变换(DCT)块,将DCT块根据块内是否含有±3和±4值的交流系数值分成两种类型,以选择不同的嵌入位置进行嵌入,并根据频率...     

一种同态密文域可逆隐藏方案

利用Paillier加密的加法同态性质,构造了一个密文域可逆隐写方案。图像拥有者对图像进行预处理,为嵌入消息预留空间,尔后用图像接收者的公钥对图像进行Paillier加密并发送给消息嵌入者;消息嵌入者在接收到密文图像后,利用密钥解密部分信息并将要潜入信息的密文与原图像的密文进行一个同态密文操作;接收者在接收到密文图像后,利用私钥对其进行解密,得到均衡化后的图像,若接收者拥有提取密钥,则可以利用提取算法对消息进行提取并恢复出原始图像。通过MATLAB实验验证了该方案的正确性和良好的嵌入率。     

基于预测差值的医学图像可逆信息隐藏

针对目前医学图像需要对图像中特殊区域进行划分以及在应用于医学图像时效果不稳定、嵌入容量小等问题,结合医学图像的特点,提出一种基于预测差值的可逆信息隐藏算法。首先采用中值边缘预测算法计算预测差值,再根据预测差值的分类进行信息嵌入和像素平移;在形成载密图像的过程中,为防止像素值溢出,对原始图像进行多次预嵌入来标记所有可能发生溢出的像素点位置,且标记过的像素点不再修改。实验结果表明,本文算法能在保证图像质量的同时获得较高的嵌入量。     

同态滤波器在水下图像对比度增强中的应用

由于受水下照明条件的限制，水下图像一般都有比较严重的由光照不均匀引起的图像降质，同态滤波可以有效地减少亮度不均匀，并对感兴趣的景物进行有效增强。首先使用基于照明反射模型的同态滤波方法，在简要介绍模型的原理、实现过程和特点的基础上，给出了适用的滤波模型和表达式，引入基于小波变换的同态滤波方法，采用高通滤波对小波变换域系数进行处理，在保持图像总体原貌的基础上对图像局部对比度增强效果显著。     

改进加权矩阵的双图像可逆数据隐藏算法

针对插值灰度图像嵌入容量有限和视觉质量较差的问题,提出了改进加权矩阵的双图像可逆数据隐藏算法,通过仅增加或减少载体图像的插值像素来嵌入多个机密数据位,进一步提高图像嵌入容量和视觉质量。该算法通过插值放大原始图像的大小生成载体图像,使用具有相同大小的共享预定义加权矩阵对原始像素块进行逐项相乘模和,将机密信息根据块的数量交替地嵌入2幅图像中,在每次迭代前,使用共享密钥修改加权矩阵以保护隐藏信息,加权矩阵有助于在较小失真的情况下嵌入更多的数据位,有效实现了安全性和嵌入容量。实验结果表明,该算法可以抵抗剪切、噪声、不透明修改等隐写攻击。相对于其他方法,该算法在嵌入容量和PSNR方面都有明显的提高。     

Research on wavelet-based algorithm for image contrast enhancement

A novel wavelet-based algorithm for image enhancement is proposed in the paper. On the basis of multiscale analysis, the proposed algorithm solves efficiently the problem of noise over-enhancement, which commonly occurs in the traditional methods for contrast enhancement. The decomposed coefficients at same scales are processed by a nonlinear method, and the coefficients at different scales are enhanced in different degree. During the procedure, the method takes full advantage of the properties of Human visual system so as to achieve better performance. The simulations demonstrate that these characters of the proposed approach enable it to fully enhance the content in images, to efficiently alleviate the enhancement of noise and to achieve much better enhancement effect than the traditional approaches.     

基于直方图均衡与小波变换的超声图像增强

针对超声图像对比度低、成像质量差的问题,提出了一种基于小波变换的直方图均衡算法,用于超声图像对比度增强,并使信息熵有很大提高。直方图均衡可以使图像灰度分布接近均匀,提高图像对比度,但图像的信息量会有一定程度的损失。本算法首先对图像作直方图均衡,然后通过对小波变换的一级或二级近似系数的非线性增强处理,使图像灰度分布更加均匀,损失的信息熵也得到很大提高。通过多幅的超声图像的实验结果证明,该算法效果明显,处理后的图像细节清晰可辨,边界信息也得到了保留。该算法对于超声图像临床视觉检查,以及图像目标识别、组织分割等都有很大好处。     

利用行列变换的无损信息隐藏算法

为了充分挖掘载体图像的像素相关性,提出一种利用行列变换的无损信息隐藏算法LDHA RT。该算法依次计算列方向、行方向和对角线方向的像素差及其直方图,对获得的像素差直方图进行移位以构造冗余空间,实现在指定差值处嵌入隐藏信息。在提取隐藏信息后,LDHA RT算法可以无损地恢复载体图像,不需要除隐藏信息以外的附加信息。仿真实验表明,与参考文献的算法相比,LDHA RT算法的PSNR／bits是最低的或接近最低的,表明该算法在保证图像质量的情况下,具有隐藏信息容量大的优势。