基于MapReduce的高效地理数据水印方法

为了提高地理数据水印算法嵌入和检测水印信息的效率,提出了一种基于MapReduce的地理数据水印方法.该方法以MapReduce编程模型为基础,采用目前鲁棒性最好的基于可变步长量化调制的地理数据水印(VSQM)算法,在水印信息嵌入和检测时并行地处理目标地理数据中的地物,使得该方法的效率较之传统地理数据水印方法大为提高.最后在一个地理数据在线交易系统环境下实现了该方法,并通过一系列实验证实了所提出的方法能够有效提高地理数据水印方法的效率.     

用于JPEG2000图像认证的鲁棒性水印算法

针对JPEG2000图像压缩标准所具有的渐进传输、一次编码多次解码等特性,提出了一种基于图像特征的鲁棒性图像认证算法.该算法在JPEG2000编码过程中,先根据图像不变特征,生成认证水印,再根据实际的鲁棒性认证需求,在量化后的小波系数中确定每个子带的认证水印嵌入位平面,最后基于小波系数位平面的特征嵌入认证水印.算法不仅能适应JPEG2000各种灵活的编码方式,还能定位图像篡改的位置.实验结果验证了图像认证算法对可允许图像操作的鲁棒性以及对图像篡改的敏感性.     

预测搜索算法在图像相关中的应用

数字散斑相关方法在亚像素测量过程中运算量大,在对实时性要求较高的系统中该方法的应用受到了限制。提出了一种原理简单、搜索速度快、精度高的预测搜索算法,介绍了预测搜索算法的原理,并给出预测位移的公式。通过实验验证了对算法的精度、效率和鲁棒性,说明对数字散斑相关方法进行优化后,既不损失亚像素位移的计算精度又提高了图像处理的效率。     

数字图像的二重分块置乱算法

针对数字图像的加密置乱问题,利用将图像连续两次分块并分别执行块置乱和像素置乱的二重操作方法,给出数字图像的二重置乱算法。得到的置乱效果相对于传统的仿射变换,具有密钥数量大、置乱效果好、抗统计分析攻击能力强等特点。有效解决了传统二维仿射变换置乱效果较差、效率低等问题。     

随机土石混合体地层构造方法及其应用

基于数字图像技术及离散傅里叶变换理论,通过Matlab编制程序,实现了自然块石二维轮廓的识别、离散与重构.结合分形理论,设计了一种可根据指定块石粒径、含石率以及分形维数生成土石混合体地层模型的便捷方法.在此基础上建立了土石混合地层数值模型,并针对隧道施工过程中的地层变形特性进行了探究.计算结果表明:相比于传统均质模型,土石混合模型能够反映地层中块石对隧道掌子面挤出位移和地表沉降的影响,更真实地呈现土石混合体地层中围岩土体的变形规律;与均质模型中所描述的规则单一的塑性区不同,土石混合地层中,隧道掌子面后的塑性区发展存在明显的"绕石效应",其扩展路径更为复杂、多元,且滑动带的路径明显延长,一定程度上增加隧道施工扰动的影响范围.     

基于运动矢量的视频可逆隐藏算法

针对现有的基于运动矢量的视频信息隐藏算法存在破坏矢量局部最优性这一问题,提出一种基于视频运动矢量的可逆信息隐藏算法。算法对利用增强预测区域搜索(enhance predictive zonal search,EPZS)算法得到的最优预测矢量与运动矢量的差值进行微调,在差值的最低有效位嵌入水印。通过矢量差值扩展,实现了解码端运动矢量的无损恢复,让信息的嵌入不影响矢量的局部最优性,保证了解码视频质量不受运动矢量改变的影响。与传统的基于运动矢量的信息隐藏算法相比,本算法在嵌入水印的同时未大幅增加引入码流量。实验结果表明,该算法在控制码流和解码端的视频质量方面均具有良好的性能。     

基于带大小约束聚类的数据库水印方案

为加强用户对水印的嵌入数量、嵌入强度、数据选择的控制,提出一种基于带大小约束聚类的数据库水印方案,分析了类别数量对水印嵌入之后数据可用性的影响。在传统的模糊C均值聚类方法的基础上加入条件约束,使原始数据划分为均衡的n类。在各类别数据中用户可以用密钥控制选取其中几类数据嵌入水印。在水印嵌入之前可以根据水印的稀疏程度设置比例参数,体现用户控制版权的原则。实验表明,方案有较好的可行性和鲁棒性,并且安全性有了一定的提高。     

基于双重水印的音频篡改检测算法仿真研究

提出一种基于双重水印的音频篡改检测算法,利用二值图像进行降维处理作为水印信号,按照适当的分段方式,平均嵌入到音频中生成内容认证水印,利用段序号的二值数字串生成完整性水印,实现音频的版权保护和内容认证。通过提取水印并与原始水印进行比对,判断音频的完整性,并精确定位篡改区域。仿真实验表明,算法具有很好的不可感知性,且对音频篡改检测的准确性高。     

光镊系统中一种亚像素位移测量方法研究

光镊系统中光阱刚度系数的快速、准确、高精度测量是光镊进行粒子定量操控的关键因素。本文给出了一种利用数字图像相关匹配的方法实现亚像素的位移测量。为提高测量精度,此方法在捕获过程中采集多幅图像并以相邻前一幅图像作为模板去匹配下一幅图像,以此类推,最后将每个增量位移场叠加作为最终的位移,同时在亚像素计算时采用较高精度的梯度法;为了提高计算速度,在整像素点匹配时,采用了动态阈值序贯相似法。最后,通过模拟仿真实验,对此算法的有效性进行了验证,结果表明本算法比普通亚像素算法快1~2倍。     

一种基于仿射变换的图像置乱预处理的水印算法

本文提出了一种基于仿射变换迭代生成的混沌序列对图像进行置乱预处理的水印嵌入算法.选取适当的仿射变换参数及给定初值,使用仿射变换迭代得到一个混沌序列,利用该混沌序列排序生成一个置换排列,对载体图像进行置乱的预处理,从而可以增强水印算法的安全性、透明性和抗攻击的鲁棒性.水印算法是在图像空间域实现的,采用一个图像融合的技术.嵌入算法简单,容易操作.实验结果显示,置乱算法比传统的基于仿射变换的置乱算法有更好的置乱效果,置乱加密的密钥空间也更大;嵌入水印的宿主图像能够有效地抵御剪切、噪声、JPEG压缩等水印攻击,具有较好的鲁棒性.