基于离散小波变换的离散正交S变换域图像加密算法

目前基于混沌系统的彩色图像加密算法并未充分地考虑图像时频域特征,并且具有密钥空间小的缺点,对此提出了一种基于离散正交S变换域的彩色图像编解码技术。将图像分解为RGB三色通道,对每个通道分别进行离散正交S变换(DOST);对各通道使用一级离散小波变换(DWT),将每个通道分解为四个子带;使用DWT分解各子带;对奇异值进行乘法运算,使用新奇异值重构所有的子带。可将DOST的子带数量、奇异值参数以及DWT子带的排列顺序作为密钥,从密钥获取难度极高。实验结果表明,方法具有较好的加密效果,安全性优于其他的算法。     

荧光光谱成像技术结合主成分分析与Fisher判别快速鉴别肉苁蓉

为探究一种快速、可靠的肉苁蓉属中药材检测方法,实验采用荧光光谱成像技术结合模式识别方法对肉苁蓉属三种中药材：荒漠肉苁蓉、管花肉苁蓉和沙苁蓉进行鉴别研究。实验中发现肉苁蓉样品存在较显著的荧光特性,采集来自不同产地、不同批次以及不同超市购买的三种肉苁蓉属药材的40个样品的荧光光谱图像,对图像进行去噪、二值化处理后,根据光谱立方体绘制每个样本的光谱曲线,将所得450～680 nm波段范围内的光谱数据作为鉴别分析的研究对象,应用主成分分析法(PCA)对三种肉苁蓉的光谱数据进行降维处理,再结合Fisher判别方法对三种肉苁蓉进行鉴别。分别比较多元散射校正(MSC)、标准正态变量校正变换(SNV)以及一阶微分(FD)三种数据预处理方法对鉴别模型的影响,并根据主成分的累积贡献率和主成分因子数对判别模型效果的影响对主成分因子数进行优化。分析结果表明：一阶微分预处理后提取前四个主成分进行Fisher判别的鉴别效果最佳,PCA结合Fisher判别建立肉苁蓉属三种药材的判别模型原始判别的准确率达到100%,交叉验证的准确率达到95%。由此可见,利用荧光光谱成像技术结合主成分分析及Fisher判别对肉苁蓉属三种药材的鉴别分析是可行的,而且具有操作简便、快速、可靠等优点。     

小波包熵和Fisher判别在近红外光谱法鉴别中药大黄真伪中的应用

利用傅里叶变换近红外光谱仪采集了中药大黄的近红外漫反射光谱,提取光谱的主成分和小波包熵等特征信息,再以特征信息为依据,利用Fisher分类器对中药大黄的真伪进行了鉴别。通过比较得出：采用小波包熵特征信息建模和预测误判率比采用主成分低。用小波包熵进行特征提取和Fisher分类器相结合对中药大黄真伪进行鉴别,其建模集交叉验证的误判率为6.52%,预测集的误判率是2.04%,为中药大黄的近红外快速真伪鉴别提供了参考。     

基于分块离散小波变换的图像信息隐藏与盲提取算法

提出了一种在小波域中图像信息隐藏与盲提取算法. 该算法首先对载体图像进行分块两层离散小波变换, 找到每块第二级分解子带中的最大值即最重要小波系数, 然后根据小波特征树的对应关系将其在第一级分解子带中的对应区域作为嵌入区域, 在该区域嵌入由秘密信息生成的伪随机序列. 提取过程中, 同样按照小波系数对应关系寻找到嵌入区域并判断其与伪随机序列的相关性即可解密, 不需要提供原始图像. 实验结果表明, 该算法能实现二值图像的嵌入与盲提取, 且提取出的图像质量较好并具备一定的抗攻击能力, 尤其对于剪切攻击的鲁棒性较好.     

离散小波变换耦合静电场理论的图像快速伪造检测算法

为了解决当前图像伪造检测算法主要是在图像空域中定位伪造区域,难以降低图像维数,使其复杂度大;且不能有效检测几何变换篡改形式的伪造区域,导致其鲁棒性不佳的不足,本文提出了离散小波变换耦合静电场理论的图像伪造检测算法。首先,引入离散小波变换,提取伪造图像的低频子带,降低图像空间;再基于静电场理论,将提取子带映射到虚拟电场中,提取鲁棒性较强的特征,利用Radix排序算法对特征完成重组,形成特征矩阵;最后,定义相同仿射变换,并用其处理排序矩阵,完成伪造区域检测。实验测试结果显示：与当前的移动复制伪造检测技术相比,本文算法具有更高的定位效率与检测精度;同时拥有较强的鲁棒性,有效抗击几何变换篡改。     

利用小波变换进行海上目标识别研究

对海面舰船目标类型的识别,通常采用目视判读的方法。由于目视判读的方法不利于大面积侦察任务的快速识别,所以根据海上目标所具有的背景单一、结构复杂的特点,提出了利用小波变换所具有的多分辩率、易于消除噪声、运算方便的特点来提取舰船边缘特征,建立舰船结构特征数据库,实现舰船目标类型的自动判读。试验证明效果很好。     

基于小波变换的人血清血卟啉荧光光谱分析法

卟啉是生命活动的重要物质,原卟啉可做为肿瘤血液标志物.人血清中血卟啉含量很低,且受多种因素影响.基于小波变换的人血清血卟啉荧光光谱分析法可实现对其弱信号的分辨.用多功能光谱测量系统获取人血清血卟啉荧光光谱,对获取的荧光光谱通过数次小波变换进行分解,将噪声与光谱信号分离,滤波后的荧光光谱进行6次分解后得到了离散逼近信号(a1～a6)和离散细节信号(d1～d6).信号频率随着分解次数的增加逐步降低.当分解到第6次时,出现了血卟啉荧光特征峰,成功地观测到血卟啉的荧光发射峰,实现了弱信号分辨,得到了血清中所含血卟啉的准确成份和定量信息,从而进行定性和定量分析,为血清荧光光谱用于肿瘤的早期诊断提供了一种方法.     

离散小波变换-独立成分回归稳键模型的研究

在波长200-400nm范围内,研究苯酚、苯胺和苯甲酸的光谱行为.采用离散小波变换(DWT)对光谱数据进行处理,独立成分回归(ICR)方法建模,建立了离散小波变换-独立成分回归(DWT-ICR)稳健模型.方法用于模拟样品中苯酚、苯胺和苯甲酸的测定,结果满意.     

基于离散平稳小波变换的红外图像去噪

提出了一种基于离散平稳小波变换的红外图像去噪方法。在预先不知道噪声方差的前提下,只利用红外图像的输入数据就可以确定所要求的渐近最优阈值。对红外图像进行离散平稳小波变换后,分别对各个分解层的高频子带利用所提出的方法进行迭代去噪,使各个高频子带分别收敛于其最大信噪比。实验结果表明,所提出的方法在有效的去除红外图像噪声的同时,又能较好的保持红外图像的细节部分信息。算法在性能指标和视觉质量上均优于基于离散正交小波变换的阈值去噪方法和传统的中值滤波法。     

基于小波变换技术的荧光光纤温度传感器研究

提出了一种荧光光纤温度测量系统.采用双光路双通道测量方式以及化学镀膜和热处理工艺相结合的微小荧光探头制作技术,在研究微弱信号的检测和处理技术的基础上,选用小波变换技术对荧光信号进行消噪处理.系统的温度实验、标定实验和重复性实验.结果表明该系统具有较高的准确度和温度分辨能力.     

次生作用对原油和油包裹体荧光颜色及光谱参数的影响

在采集多个含油气盆地油样和岩样基础上,利用显微荧光光谱和有机地化参数研究了次生作用对原油和油包裹体荧光颜色及光谱参数的影响。结果表明,原油次生蚀变主要通过改变原油中饱/芳比来影响荧光参数,其中生物降解和水洗作用使原油荧光颜色、谱形发生改变,并使荧光参数发生红移,气侵分馏和裂解作用使得原油荧光参数发生蓝移,混源作用则使两端元油分别发生红移和蓝移。通过原油和油包裹体的QF-535频率直方图可以定性识别研究区的次生作用或主成藏期。建立研究区衡量次生变化的参数与QF-535的关系式,可半定量判别原油遭受次生蚀变的程度。在显微荧光测试中应该剔除遭受过拉伸或渗漏、热裂解和光氧化作用的油包裹体。     

Frequency Domain Fluorescence Lifetime Study of Crude Petroleum Oils

Frequency domain (FD) fluorescence lifetime data was collected for a series of 20 crude petroleum oils using a 405 nm excitation source and over a spectral range of ~426 to ~650 nm. Average fluorescence lifetimes were calculated using three different models: discrete multi-exponential, Gaussian distribution, and Lorentzian distribution. Fitting the data to extract accurate average lifetimes using the various models proved easier and less time consuming for the FD data than with Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) methods however the analysis of confidence intervals to the computed average lifetimes proved cumbersome for both methods. The uncertainty in the average lifetime was generally larger for the discrete lifetime multi-exponential model when compared to the distribution-based models. For the lifetime distributions, the data from the light crude oils with long lifetimes generally fit to a single decay term. Heavier oils with shorter lifetimes required multiple decay terms. The actual value for the average lifetime is more dependant on the specific fitting model employed than the data acquisition method used. Correlations between average fluorescence lifetimes and physical and chemical parameters of the crude oils were made with a view to developing a quantitative model for predicting the gross chemical composition of crude oils. It was found that there was no significant benefit gained by using FD over TCSPC other than more rapid data analysis in the FD case. For the FD data the Gaussian distribution model for fluorescence lifetime gave the best correlations with chemical composition allowing a qualitative correlation to some bulk oil parameters.

麻痹性贝毒产毒藻株的三维荧光光谱识别技术研究

利用三维荧光光谱技术,研究了以微小亚历山大藻 （台湾株）（AMSY）、塔玛亚历山大藻（大亚湾株）（ATDY）、链状裸甲藻（防城港株）（GCFC）、塔玛亚历山大藻（香港株）（ATHK）、链状亚历山大藻（南海株）（ACSY）5株4种产麻痹性贝毒(PSP)微藻以及21株不产PSP藻在不同温度条件下培养微藻的各生长期产毒能力与三维荧光的关系。研究结果表明,在不同温度条件下,产毒藻类单位藻细胞产毒量会发生显著变化,低温可促进麻痹性贝毒的产生。通过Db7小波分解,选取Ca3尺度分量的联合荧光谱作为特征谱并利用Fisher判别发现,产PSP藻与不产PSP藻荧光差异主要集中在λ_ex为400~425和450~545nm;λ_em为715~750 nm的波段,利用判别函数建立判别式,实现了对产麻痹性贝类毒素藻类的识别测定。对产PSP毒素藻类的判别率达到93.7%,不产PSP毒素藻类判别率达到93.3% ,综合判别率为93.5%。该研究可实现对水体中活体产PSP微藻的快速识别,为进一步开发产毒微藻识别仪提供理论基础。     

基于提升小波和FLD的人脸表情识别

提出一种基于提升小波和Fisher线性判别法(FLD)相结合的人脸表情特征提取方法.提升小波是完全基于时空域的变换,具有多分辨率的特征,更有利于表情细节信息的提取,并且运算时间短,便于实现.图像经过提升小波变换后,取其低频分量和高频分量相结合作为整体特征,实验证明保存了绝大部分的表情分量,然后用Fisher线性判别法(FLD)进行特征提取,采用K-近邻法进行分类.在JAFFE数据库中,分辨率达到94.3％,识别时间为2.9s,证明了方法的有效性.     

基于原油配比混合实验的显微荧光光谱特征研究

显微荧光光谱已经成为流体包裹体系统测试分析中较为成熟的一项技术,可用于区分不同类型的原油与油包裹体,从而为研究含油气盆地的油气成藏历史提供重要依据。不同来源的原油在运聚的过程中可能会发生不同程度的混合作用,为了有效识别这一类地质过程,基于不同比例的原油配比混合实验,研究原油混合后的显微荧光光谱的具体变化特征。结果表明: 原油混源使得显微荧光光谱参数λ_max,QF-535和CIE-XY发生了非线性变化,具体表现为混源后原油的荧光光谱参数均介于两个端元油之间,混源油中某一端元油的比例越大,其荧光光谱参数越靠近这一端元油。在CIE-XY色品图中主要表现为非线性渐变的荧光颜色特征。光谱谱形的改变主要表现为谱形由“单峰型”变为“双峰型”和“三峰型”,同时主峰波长和次峰波长保留了两个端元油的信息;QF-535与混源比例可建立曲线用来定量计算两端元油的相对贡献度。综合上述荧光光谱参数和谱形的变化特征,利用原油和油包裹体的显微荧光分析,识别出东海盆地西湖凹陷A气田有三种不同类型原油充注,中间还发生了一次原油混源作用,即蓝绿色荧光原油和黄色荧光原油发生了混合,定量计算其混源程度为介于47%~55%。     

原油样品的三维荧光光谱特征研究

在分析大量油气的三维荧光光谱的基础上,提出了油气的共性峰和气、不同性质原油的特征。将三维荧光光谱分析技术应用于井中岩心,地表土样,地下水的分析研究,可以判断油气的属性和油源关系,从而进行油气索源及有机地球化学研究。由于轻芳烃有一定的挥发性和变异性,样品的保真非常重要。如果解决了荧光分析的准确定量问题,将给准确预测气层,轻质油,中质或重质油层、烃源岩等提供强有力的依据。     

子波变换及其在污染云团红外光谱监测与识别中的应用

反应离散子波变换进行污染云团红外光谱信号分析及特征提取,离散子波变换具有时－频分析特性,能将信号的细微变化反映出来,对实时遥感获取的目标云团作离散子波变换分析的结果表明：离散子波变换可明显提高目标云团的特性,十分有利于光谱的识别。     

Digital hologram encryption using discrete wavelet packet transform

In this paper, key components of a digital hologram were tracked using discrete wavelet packet transform to propose an encryption. Information needed to handle digital holograms were obtained by analyzing the characteristic of digital holograms in the Fresnel and frequency domains. By integrating the information that was experimentally obtained, an encryption method that uses the wavelet transform and subband packetization was proposed. Thus it is possible to change the encryption strength by changing the level of wavelet transform and the energy value of the coefficients to be encrypted. Optimal parameters can be found by analyzing the encryption effect numerically and visually. Therefore, it is possible to execute the encryption efficiently using the parameters presented in this paper without a separate analysis process. The experimental results showed that encrypting only 0.032% of the entire data was enough to hide the contents of the hologram. Here, we regarded the key to encrypt the subband packetization information as the overall encryption key.     

荧光光谱定量表征不同成熟度的同源混合原油——以东营凹陷沙四段为例

混源油比例定量分析对于判识不同成藏期的油源贡献度具有重要意义,为建立一种快捷确定混源油贡献度的方法,采用显微荧光光谱技术对同源混合原油贡献度进行了定量表征。以东营凹陷王家岗地区为例,通过γ蜡烷/C₃₀霍烷、Ts/(Tm+Ts)、Ts/Tm及C₂₉20S/（20S+20R）等生物标志化合物参数对沙四段原油进行了的原油组群划分与油源对比,对原油类型和成熟度进行了限定。选择具有代表性的X₁和X₂井作为沙四型成熟原油和低熟原油的两个端元组分进行人工配比实验,在验证端元组分可靠性的基础上,对端元油按照质量分数进行了配比,分别为0∶10,2∶8,4∶6,6∶4,8∶2,10∶0。对配比进行了原油族组分和显微荧光光谱分析,分析了混合原油成熟度、端元油贡献度和荧光光谱参数之间的关系。结果表明：配比混源油继承了端元油“三峰型”的荧光光谱谱形特征,混源油荧光颜色明显不同,通过荧光颜色定量系数（CIE-X,CIE-Y）分析可知,在CIE色度图上表现为近线性渐变的荧光特征;随着沙四型成熟油混入量的增加,混源油中芳香烃含量逐渐减少,荧光强度也逐渐降低,荧光颜色发生了明显的蓝移;原油混合使荧光光谱参数发生了变化,荧光光谱参数（QF-535、荧光强度-567 nm、红绿商、黄绿商）与混合比例呈现良好的线性关系,能够较好的反映原油成熟度;随着混源油成熟度增高,高分子量烃类组分含量降低,荧光光谱参数逐渐降低。通过配比实验建立的数学关系能够定量判别原油混合比例,实验证实可以利用荧光光谱参数定量表征混源油中端元组分的贡献度。     

当归及不同炮制品多糖傅里叶变换红外光谱识别

建立了一种傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)快速无损鉴别当归及其不同炮制品多糖的新方法。生当归(unprocessed Angelica sinensis,UAS)经炮制为酒当归(angelica sinensis parched with wine,WAS)、土当归(angelica sinensis parched with soil,SAS)、油当归(angelica sinensis parched with oil,OAS)和当归炭(charred angelica sinensis,CAS),为了有效、合理地使用当归及其不同炮制品多糖,对其进行鉴别分析很有必要。首先获取当归及其不同炮制品多糖的FTIR,运用离散小波变换方法(discrete Wavelet transform,DWT)对其进行分解,然后选取2,3,4尺度下的高频信息作为特征信息,分别提取其小波熵作为特征值,采用BP神经网络进行训练,再用训练所得模型对当归及其不同炮制品多糖的FTIR小波提取出的特征值进行智能判别。通过对30个样本进行预测,判别率高达93.3%,说明基于FTIR离散小波特征提取及BP神经网络分类法识别当归及其不同炮制品多糖,具有较优的可行性。