复合混沌系统的矢量数据加密研究

根据矢量数据的特点和混沌映射系统的加密方法,本文提出了一种基于Logistic映射和Chebyshev映射的复合混沌系统。它通过使用迭代状态的周期替换,并输出整数化的混沌映射序列,有效地避免计算机有限精度产生的累计误差。该算法有较强的随机性、抗穷举攻击能力、抵御已知明文攻击能力和较好的时间代价。经过安全性分析,本算法可以较好地用于矢量数据的加密。     

基于混合混沌序列的对称图像加密算法设计

通过时部分数字化混沌图像加密算法的分析研究,设计了一种混沌对称图像加密算法.该对称图像加密算法以Logistic映射和Chebyshev映射生成的混沌序列为初始序列,以AES算法的S盒变换和记忆存储作为非线性变换.实验结果证明,算法克服了初始混沌序列和初始信号的相关性,输出的序列满足平衡性、大周期、高线性复杂度和理想的相关特性等基本的密码特性.算法设计环节中加入了记忆成份和压缩环节,使得针对这两个混沌映射的现有分析方法不再有效,并且可以实现较高的加密速度.     

双混沌映射的土家织锦图案数字加密算法

结合混沌序列易生成性、对初始条件敏感性、可完全重现性等特点,给出了一种基于混沌映射的土家织锦图案数字加密算法。首先对原始图案进行离散小波变换（DWT）,变换的矩阵奇行与Logistic映射产生的二值序列异或,偶行与Hybrid映射产生的二值序列异或,然后对产生的新矩阵进行DWT逆变换,即得到加密的织锦图案。实验结果表明,本文算法具有较高的安全性和较好的加密效果。     

一种矢量线数据零水印算法

为了满足矢量地理空间数据高精度和零扰动的实用性需要,该文提出一种零水印算法。首先利用Logistic混沌映射置乱原始水印图像;然后对原始矢量线数据进行离散傅里叶变换,获得离散傅里叶变换后的相位值,并将相位值由弧度值转换为角度值;接着随机选取均匀分布的角度值,向下取整后转换为相应的二进制形式,得到二值矩阵;最后将置乱后的水印图像与由相位值构成的二值矩阵进行异或操作,从而构造出零水印图像。实验结果表明,该算法能够抵抗常见的平移、缩放等几何攻击,并且对数据格式转换攻击、投影变换攻击具有较好的鲁棒性。     

利用快速反应码的矢量空间数据盲水印算法

针对传统的字符编码没有容错功能的缺陷,文章提出了基于快速反应(QR)码的矢量空间数据盲水印算法。该方法对要嵌入的字符应用QR码编码,生成QR码二值图像,并应用Logistic混沌系统对该QR码图像进行混沌置乱,对处理后的水印图像按位嵌入矢量空间数据的空域部分,水印被多次嵌入。实验结果表明,该方法不仅能够在裁剪后的部分数据中解码出字符,而且具有很好的不可见性,水印嵌入引起的矢量空间数据的误差很小,水印算法对常见的多种攻击具有较好的鲁棒性。     

一种多规则可逆元胞自动机的栅格地图加密算法

针对单规则元胞自动机图像加密易受明文攻击的问题,分析了其密钥空间的局限性,提出了一种高阶可逆元胞自动机加密算法。通过分析可逆元胞自动机的特点,结合栅格地图的四叉树分解结果,构造了多规则高阶可逆元胞自动机,取代传统方法中对所有像素进行多次循环迭代加密的方式,在不增加元胞自动机结构复杂性的前提下,实现栅格地图加密。实验结果表明,该方法密钥空间较大,加密效率较高,在保证地图数据完整性的基础上,能够有效抵抗差分攻击和明文攻击,适用于实时图像加密。     

基于多孔径映射的高光谱异常检测算法

针对高光谱遥感异常检测中复杂背景与异常目标之间光谱特征相关性导致背景模型难以准确估计的问题,提出了一种基于多孔径映射的高光谱遥感异常检测算法。首先,不同于背景建模提取背景特征的方法,多孔径映射从不同角度提取数据特征,通过构建基集合表征高光谱数据的光谱特性,获得用于衡量统计差异的异常显著性指标。其次,为了实现对具有适中及低异常显著性像素的精细分析,本文基于模糊逻辑理论构建隶属度函数获得关于像素异常显著性的连续性属性标记,并将隶属度值作为权重,通过加权迭代过程实现多孔径映射的自适应收敛。最后,借鉴模糊逻辑理论中的去模糊机制,对多孔径检测结果进行融合,获得最终的检测结果。本文仿真试验采用高光谱遥感数据,从稳健性及对低显著度目标敏感性方面对算法进行验证。     

基于双置乱的图像加密算法

对图像进行置乱操作是实现图像加密的一种有效手段,它的加密效果依赖于所选择的置乱矩阵。文中讨论了混沌序列的特性,利用混沌序列对初值条件的敏感性生成位置置乱矩阵和灰度置乱矩阵,二者结合完成图像信息的加密。实验证明,所提算法是高效的、安全的。     

基于映射机制的遥感影像盲水印算法

针对遥感影像数据,提出一种基于映射机制的抵抗几何攻击的强抗差性盲水印算法。首先,采用随机序列发生器生成固定长度的伪随机二值序列作为水印信息;然后,建立影像数据与水印信息的映射函数,并对映射变量进行扩展,确定水印信息的嵌入位置;最后,采用基于映射机制的修改像素值位平面的水印嵌入规则进行水印嵌入。水印检测是水印嵌入的逆过程,采用多数原则确定水印信息。该方法克服传统抗几何攻击时要求攻击后影像的大小和像素相对位置保持不变的局限,有效扩充水印容量,具有好的抗差性和不可见性,并能保持影像精度特征和统计特性。     

顾及纹理特征差异性的遥感影像数据分区域多密级加密方法

针对高分辨率遥感影像在网络传输、数据分享及应用过程中的安全性问题,本文从高分辨率遥感影像自身特点出发,提出了一种顾及纹理复杂度的遥感影像分区域多密级加密算法。首先,对大数据量的遥感影像进行分块处理,并将每个子图像块按照纹理特征的复杂度划分为简单、中等和复杂类型;然后,针对不同类型的子图像块采用不同维度的混沌系统分别加密得到密文块;最后,将密文块进行关联拼接,得到整体加密后的密文图像。通过采用真实遥感影像的试验分析结果表明,本文方法能够很好地实现遥感影像的信息隐藏,并且可以兼顾加密的安全性和时间复杂度,在大数据时代面向大众化应用的高分辨率遥感影像数据共享和图像处理领域具有潜在应用价值。     

基于三维混沌序列的DEM置乱与还原方法

DEM是地形的真实表达，蕴含着丰富的地理空间信息。如何保证涉密DEM在网络环境中的安全传输是当前亟待解决的关键问题之一。本文采用三维混沌序列，对DEM文件先后进行高程置乱、位置置乱和文件头置乱，可使置乱后的数据失去高程变化的空间连续性与数值连续性。置乱数据经网络传输后，接收方仅凭用户密钥就可以实现置乱DEM数据的无损、盲式还原。基于ASCⅡ格式DEM的置乱与还原试验表明：本文方法可以有效破坏原始DEM数据的空间形态特征和空间连续性，并具有较高的安全性。此外，在无原始数据参与的情况下，用户可以将置乱数据恢复至初始形态，且不会造成任何精度损失。本文算法特性基本满足了DEM数据在安全传输、封装存储等方面的应用需求。     

基于纸质地图的单像地形图快速数字修测系统

提出了一种基于纸质地形图的单像地形图数字修测方法,它能在不具有矢量地形图的地区,根据新摄取的航摄像片直接对原有的地形图分版图的扫描影像进行修测,然后用绘图输出修测后的像素地图,或用于ＧＩＳ中相应数据的更新。     

A Multispectral Remote Sensing Data Spectral Unmixing Algorithm Based on Variational Bayesian ICA

Mixed pixel is a key issue in medium to coarse resolution remote sensing image, and it seriously restricts the remote sensing classification. This paper presents an Independent component analysis (ICA) algorithm based on the variational Bayesian (VB) methods, named VBICA, for spectral unmixing in multispectral remote sensing image. The model assumes that the mixed pixels to be separated are given as linear mixtures. The matrixes of linear mixtures are assumed to be unknown. In the Bayesian framework, the endmember and abundance have finally been achieved with Bayesian inference and approximate variational algorithm. The proposed method is evaluated and tested on a numerical simulative image from the noise resistance, area size, pixel purity, estimated number of endmembers and real multispectral remote sensing image of 100?×?100 pixels. Experimental results on simulated image demonstrated that compared to the Fast ICA algorithm, the proposed algorithm can give more accurate results, and the validity of the proposed algorithm is verified by the real multispectral remote sensing image of the similarity on spectral curves, average similarity and ground objects distribution maps.     

Automatic mapping of event landslides at basin scale in Taiwan using a Montecarlo approach and synthetic land cover fingerprints

We propose a framework to systematically generate event landslide inventory maps from satellite images in southern Taiwan, where landslides are frequent and abundant. The spectral information is used to assess the pixel land cover class membership probability through a Maximum Likelihood classifier trained with randomly generated synthetic land cover spectral fingerprints, which are obtained from an independent training images dataset. Pixels are classified as landslides when the calculated landslide class membership probability, weighted by a susceptibility model, is higher than membership probabilities of other classes. We generated synthetic fingerprints from two FORMOSAT-2 images acquired in 2009 and tested the procedure on two other images, one in 2005 and the other in 2009. We also obtained two landslide maps through manual interpretation. The agreement between the two sets of inventories is given by the Cohen’s k coefficients of 0.62 and 0.64, respectively. This procedure can now classify a new FORMOSAT-2 image automatically facilitating the production of landslide inventory maps.     

遥感影像决策级融合方法实验研究

遥感影像融合是遥感图像处理中的研究热点和难点之一。对下列两种遥感影像决策级融合方法进行了实验研究:一种是基于支持向量机(SVM),另一种是基于自组织神经网络。融合实验分别采用这两种方法对Landsat TM多光谱数据(30 m/像素)与IRS-C全色数据(5.8 m/像素)间分别进行影像融合。融合结果表明:基于SVM的方法可有效地融合不同影像的信息,并且可获得较高的融合分类精度。在分类精度方面,基于SVM方法的融合影像明显优于基于自组织神经网络方法的融合影像。     

DEM精度检查中等高线回放的量化方法

目前数字高程模型(DEM)精度检查中广泛采用等高线回放方法,以目视检查方式进行,定性为主。基于集合论引进了一种量化方法,即层次等高线差异栅格分析法,用于描述等高线回放的平面位置变形量。实验证明此方法不仅可视化效果好,其量化指标有助于定位DEM误差,包括粗差;也适合对不同DEM内插方法精度评定的对比分析。     

Model generalization of two different drainage patterns by self-organizing maps

In this study, we develop a new method using self-organizing maps (SOMs) for the selection of hydrographic model generalization. The most suitable attributes of the stream objects are used as input variables to the SOM. The attributes were weighted using Pearson’s chi-square independence test. We used the Radical Law to determine how many features should be selected, and an incremental approach was developed to determine which clusters should be selected from the SOM. Two drainage patterns (dendritic and modified basic) were obtained from the National Hydrography Datasets of United States Geological Survey at 1:24,000-scale (high resolution) and used in order to derive stream networks at 1:100,000-scale (medium resolution). The 1:100,000-scale stream networks, derived in accordance with the proposed approach, are similar to those in the original maps in both quantity and visual aspects. Stream density and pattern were maintained in each subunit, and continuous and semantically correct networks were obtained.     

浅析《重庆历史地图集·第一卷 古地图》对古地图的修复

主要通过对古地图在保存质量、历史属性和数字化过程三方面的特性进行阐述,论述了修复古地图的必要性,提出了"修旧如旧"的基本修复原则,并简要介绍了《重庆历史地图集·第一卷古地图》中对古地图的修复流程,描述了变形矫正、颜色调整、脏面去除、折痕消除和图面补缺等五个具体的操作方法,总结了在古地图修复过程中需要考虑的问题。     

SAR立体影像匹配的视差图融合方法

提出了一种基于视差图融合的匹配方法。首先,基于归一化互相关系数(normalized cross correlation,NCC),利用多个不同尺寸的匹配窗口分别进行匹配,获取相应的视差图;然后,提出了一种左右一致性(left right consistency,LRC)和信噪比(signal to noise ratio,SNR)相结合的置信测度,用来评价视差图中每个视差的置信水平;在此基础上,提出了一种视差图融合策略,该策略对上述多个匹配窗口获取的视差图进行加权融合,融合时既考虑了视差本身的置信水平,也兼顾了其邻域视差的影响。采用TanDEM-X的聚束立体影像进行试验,结果表明,本文方法能有效减少DEM粗差点,DEM高程精度由11.28 m提高到8.41 m。     

结合空间上下文与慢特征分析的多光谱影像变化检测

为了提高多光谱影像变化检测的精度,本文提出了一种结合空间上下文与慢特征分析的方法。首先采用自适应空间上下文提取算法围绕像素构建自适应区域,探索像素周围的上下文信息;然后通过迭代慢特征分析,由相应像素周围的成对自适应区域定量计算成对像素之间的变化强度,增强变化区域与未变区域的可分性;最后生成变化强度图像,采用大津阈值法作二值分类,将变化强度图划分为二值变化检测图。利用Landsat 7卫星ETM+传感器的图像,与4种基于代数的方法及基于变换的方法进行对比试验,结果表明,本文方法在降低漏检方面有所改善,提高了召回率。