基于离散小波变换的数字水印技术

提出了一种基于小波分析的简单有效的数字水印嵌入和盲检测的算法。先将嵌入的水印信息加密，然后将加密后的水印信息嵌到相应DWT系数的有效嵌入位中，并使用适当的保真技术，减小图像因嵌入水印引起的失真。通过实验验证，该算法在对嵌入水印后的图像进行有损压缩、剪切、污染、添加各种噪声等处理后，提取出的水印仍表现出了较好的鲁棒性。     

一种基于数字混沌的图像水印算法

从数字水印的安全性角度出发，提出了一种基于logistic数字混沌的图像水印算法。考虑到logistic混沌序列具有易于产生、数量极多和保密性好等特点，因此本水印算法的嵌入水印信息使用了混沌序列。水印嵌入和提取过程均在小波域中实现。实验结果表明该水印算法具有好的安全性和较强的抗噪声、抗压缩鲁棒性。     

一种基于数字混沌的图像水印算法

从数字水印的安全性角度出发,提出了一种基于logistic数字混沌的图像水印算法。考虑到logistic混沌序列具有易于产生、数量极多和保密性好等特点,因此本水印算法的嵌入水印信息使用了混沌序列。水印嵌入和提取过程均在小波域中实现。实验结果表明该水印算法具有好的安全性和较强的抗噪声、抗压缩鲁棒性。     

基于三元组系数的水印算法

提出的水印方案堆于离散小波变换,利用三元组小波系数间的关系而不是单个小波系数来嵌入和提取水印.水印提取时不需要使用原始图像,算法简单,容易实现.实验结果表明该算法对大多数图像处理和攻击具有较好的鲁棒性.     

一种基于分数阶傅里叶变换的改进图像加密算法

针对目前基于分数阶傅里叶变换的图像加密算法中存在的不足,设计了一种基于分数阶傅里叶变换和混沌系统的图像加密新算法。图像加密过程分两个步骤：首先将原始图像的分数阶傅里叶变换系数经过双随机相位加密,然后利用混沌系统生成的置乱矩阵对图像进行置乱加密后得到最终的加密图像。方案的安全性依赖于随机相位掩膜、分数阶傅里叶变换阶数以及混沌系统的初始参数。理论分析和模拟实验结果表明该方案具有良好的图像加密效果。     

VMD-SG-WT去噪法及其在混沌去噪中的应用

为对混沌信号进行降噪,提出基于变分模态分解(VMD)的混合去噪(VMD-SG-WT)方法,首先基于各分量间的最小巴氏距离确定VMD分解模态参数,通过VMD将混沌信号分解成多个本征模态函数(IMFs);然后分别计算各个IMF分量与原始信号间的相关因数,根据相关关系指标确定IMF分量的含噪程度,对有效成分主导的信息分量重构进行Savitzky-Golay平滑滤波,对噪声主导的噪声分量重构进行小波降噪处理;最后利用平滑的信息分量与小波去噪的噪声分量进行重构,得到最终去噪的信号。采用VMD-SG-WT去噪法对Lorenz系统产生的仿真信号和实测的太阳黑子数序列进行降噪处理,并与局部投影去噪法、小波去噪法、经验模态分解(EMD)去噪法和单一VMD去噪法进行对比。结果表明:VMD-SG-WT去噪法能够有效对混沌信号进行降噪,去噪效果相对优于其他去噪方法的去噪效果。     

结合ASIFT和归一化的抗仿射变换遥感影像盲水印算法

针对遥感影像使用过程中,含水印影像经过仿射变换后水印与影像的同步性被破坏,导致水印无法正常检测的问题,本文提出了一种适用于遥感影像的抗仿射变换盲水印算法。首先通过ASIFT算法提取影像具有仿射不变性的特征点,根据特征尺度的大小与特征点间的欧式距离筛选适量特征点,构造对应的正方形特征区域;然后通过计算特征区域的仿射不变矩得出归一化变换函数的参数,对特征区域进行归一化处理,并以归一化特征区域的不变质心为中心提取子区域作为水印嵌入区域,对该区域进行二级离散小波变换,得到水印嵌入区域的低频信息;运用量化嵌入规则将水印嵌入到低频信息中,依次进行低频信息逆小波变换,水印嵌入前后特征区域差值图像反归一化,最后将反归一化差值图像叠加在原始影像特征区域上,完成水印的嵌入。实验选用了3000像素×3000像素的高分二号遥感影像作为载体影像,含版权信息的二值图像作为水印,实验表明：含水印的遥感影像经过旋转、平移、缩放在内的仿射变换后,仍能准确提取水印信息;算法可有效抵抗加噪、滤波、裁剪等常规水印攻击,攻击后影像提取的水印与原水印相关系数均高于0.9;水印具有良好不可感知性;在水印提取时无需原始遥感影像,属于盲水印算法。     

倾斜摄影三维模型数字水印算法

倾斜摄影三维模型作为一种地理数据,其数据安全问题不容忽视,数字水印技术可以为其版权保护提供有效的解决方案。本文基于倾斜摄影三维模型数据特征,根据其垂直方向上的稳定性,提出了一种基于距离映射机制的三维点云数据盲水印算法。首先,提取倾斜摄影三维模型中的点云并对其按照高度值排序;其次,将点云间相邻点的高度差作为信息载体,利用映射思想建立水印信息与水印嵌入位置的对应;最后,通过修改坐标值的奇偶性完成水印信息的嵌入。检测水印时通过顶点提取、排序、水平距离与水印位的映射和统计相邻点水印嵌入位置的奇偶性实现水印信息的提取。实验表明,该算法具有良好的不可感知性,并对平移、裁剪和旋转等常见攻击具有较强的鲁棒性。     

用小波分析与灰色支持向量机预测高铁变形

针对高铁变形监测数据的非线性特征，构建一种基于小波与灰色支持向量机的高铁变形预测组合模型。利用小波分析获取不同时频尺度上的随机序列和近似序列，通过嵌入维数的确定和高低频数据的相关性分析，将重构后的随机序列作为遗传算法优化SVR模型的输入，对近似序列则采用灰色支持向量机来描述其演变特征，最后将二者预测结果进行耦合叠加，得到小波灰色支持向量机的组合模型预测结果。以贵广高铁实测数据为例，将均方差、平均绝对误差、平均绝对相对误差作为评判指标对预测效果进行评价，结果表明该模型较好地拟合了近似分量，同时避免了细节分量的过拟合，为高铁变形预测提供了新途径。     

基于参数切换混沌有序索引的图像行列置乱加密算法

为了提高加密算法的性能,设计一种基于改进型参数切换混沌的图像加密算法。首先根据符号逻辑映射序列自适应选择正弦、余弦或帐篷映射生成参数切换混沌随机序列。选取与行数、列数等长的混沌序列排序生成混沌有序索引值作为行列置乱索引,依次对图像按行、列进行置乱,将剩余混沌序列扩展后与置乱的图像像素按比特进行异或加密得到加密图像,提高密钥空间。实验结果表明,该算法的密钥空间较大,能够较好地抵抗攻击。     

基于DWT的数字图像零水印技术

提出了一种基于小波变换的数字图像零水印构造和检测方法,水印构造过程使用密钥选择图像小波系数来构造零水印,水印检测过程为构造过程的逆过程.实验表明,算法在图像滤波、加性噪声、有损压缩、裁剪、图像增强等信号处理中都有很好的鲁棒性和不可见性.     

瓦片数据版权保护方法及应用研究

 随着"天地图"等网站的建设与不断发展,地理信息资源的共建共享得到了积极推动。然而,网络环境下瓦片数据非法下载、违法使用等安全问题日益严重和突出,如何保护网络环境下瓦片数据版权是当前迫切需要解决的问题。为了节省存储空间,海量瓦片数据存储方式往往采用索引机制,这种存储机制与常见的图像、栅格地图等数据对水印技术的要求不同。本文首先着重分析了采用索引机制存储的瓦片数据特征及其对水印技术的要求;在水印信息生成方面,采用了m序列生成无意义水印信息,而在水印嵌入方面,提出了映射机制的瓦片数据数字水印嵌入算法,采用红色和绿色通道生成的映射函数,将水印信息嵌入到蓝色通道中,其中水印检测为水印嵌入的逆过程;最后,实现了水印技术的瓦片数据实时版权保护系统,并通过了实例验证。     

小波二叉分解在信号压缩处理中的应用

讨论了小波在信号压缩中由于正交离散小波变换缺乏平移不变性,会对信号压缩的性能造成不利的影响.为了解决这一问题,在讨论正交离散小波变换时对每个变换尺度上均对偶采样和奇采样的结果进行保留,从而衍生出了二叉树结构,按相应准则可以确定最优分解路线并由此可重构原信号,最后给出的仿真结果证实了该变换方式较标准正交离散小波变换在取得较高压缩能力的同时,具有更高的信噪比.     

一种面向地图对象的矢量地图数字水印方法

针对线状图层数据,面向地图对象,描述了一种能对2D矢量地图数据进行版权保护的水印算法.该算法把水印信息隐藏在地图对象的形状特征中,通过HASH排序和分组,把水印信息广泛地散布到图层中,并且实现了水印信息的盲检.实验表明,该算法具有很强的鲁棒性和实用性.     

基于条件生成对抗网络的电子地图可视水印去除方法

水印对于电子地图版权的保护十分重要,开展可视水印的去除研究有助于从攻防对抗的角度评价可视水印的有效性,进而提高电子地图可视水印的抗攻击研究水平。针对已有基于深度学习的可视水印去除方法存在训练样本量大、效率低、可视水印去除后有残留或要素丢失等问题,本文提出一种基于条件生成对抗网络(CGAN)的电子地图可视水印去除方法。该方法的模型主要由一个生成器和一个判别器组成,其中生成器采用U-Net结构,保证去除可视水印后生成的地图区域的真实性,判别器则采用基于区域判别的全卷积网络,通过对抗训练来区分生成的地图瓦片与真实地图瓦片之间的差异,使得可视水印去除后重建的电子地图更接近真实地图。实验表明,本文提出的方法简单易行,模型训练速度比基于全卷积网络的算法快4倍,能够去除文字、彩色图像及二者混合等模式的可视水印,可实现Google、高德、百度等国内外地图厂商提供的导航电子地图、遥感影像等多种地图瓦片上的可视水印批量去除,无需人工干预,且水印去除后的地图瓦片与原始真实地图瓦片有着良好的结构相似性。     

一种基于双树复小波的低频融合算法

近年来小波变换在图像处理中得到了广泛的应用,在图像融合中最常用的经典二维离散小波变换,即Mallat算法,不具有位移不变性,容易引入虚假信息,如振铃和混叠现象。为克服这些缺点,将双树复小波变换引入到图像融合中。采用高频取较大值,低频通过像素点匹配规则取值的方法,获得比较清晰的聚焦图像。实验结果数据表明,基于双树复小波的图像融合要优于离散小波融合算法。