学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于灰度级出现频数的数字图像置乱程度衡量方法的研究

作　者: 贺楚雄
导　师: 田绍槐；谢建全
学　校: 湖南大学
专　业: 软件工程
关键词: 数字图像置乱变换置乱程度灰度级出现频数
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 50次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

图像信息生动形象,已经成为人类表达信息的重要手段之一。图像数据的保护越来越受到社会的重视。国内外的专家学者提出了许多数字图像加密方法。这些加密变换可分为以下三种类型:(1)仅变换像素位置的图像加密;(2)仅变换像素灰度值的图像加密;(3)像素位置及灰度值都发生变换的图像加密。数字图像置乱算法的置乱分布性的衡量是评价数字图像置乱算法的重要方面。数字水印技术也是图像数据版权保护的重要方法,置乱程度衡量对于置乱到什么程度时水印算法的鲁棒性最强起到重要的指导作用。论文对数字图像的最佳(理想)置乱状态的本质特征进行了分析,得出:数字图像的最佳(理想)置乱状态的本质特征是置乱后像素分布的均匀性。像素分布的均匀性就是指,对于在图像中任意选取的区域中的每个灰度级来说,它在该区域中的出现频数与它在该图像中的出现频数相等。由此,给出了数字图像最佳(理想)置乱效果的定义。论文以数字图像的最佳(理想)置乱效果为参照系,提出了一种基于灰度级出现频数的数字图像置乱程度衡量方法并研究了其性质。给出了该置乱程度衡量方法的具体实现方法。论文采用Matlab为实验研究工具,进行了仿真实验。首先,在图像加密方法的三种类型中各选择一种方法作为代表;其次,用上面的三种加密方法对同一图像进行置乱,得到同一图像的不同置乱的效果;最后,分别用上面选用的三种加密方法对多幅不同的图像进行置乱,得到这三种方法各自对不同图像的置乱效果。实验结果表明,该置乱程度评价方法能比较客观准确地描述图像的置乱效果。它具有如下的一些较为优良的特点:(1)一致性:它与视觉的主观评价基本一致;(2)高泛化性:它对仅变换像素位置的图像、仅变换像素灰度值的图像和像素位置及灰度值都发生变换的图像都适用;(3)与原图像无关性:对同一种图像加密方法来说,该置乱程度不会由于原图像的不同而有很大的改变。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-13
第1章绪论  13-19
  1.1 选题背景及意义  13-14
  1.2 数字图像加密技术研究现状简介  14-15
  1.3 数字图像置乱程度衡量研究的进展  15-16
  1.4 数字图像置乱程度衡量研究的问题  16-17
  1.5 本文的主要工作及结构安排  17-19
    1.5.1 本文的主要工作  17
    1.5.2 本文的结构安排  17-19
第2章数字图像加密技术综述  19-30
  2.1 密码学基本概念  19-21
  2.2 数字图像加密的特点与现代密码体制的不足  21-22
    2.2.1 数字图像加密的特点  21
    2.2.2 现代密码体制的不足  21-22
  2.3 几类适合数字图像特点的加密技术  22-25
    2.3.1 基于置乱技术的图像加密技术  22
    2.3.2 基于伪随机序列的加密技术  22-23
    2.3.3 基于SCAN 语言的加密技术  23
    2.3.4 基于“密钥图像”的加密技术  23
    2.3.5 基于四叉树编码及SCAN 语言的加密技术  23-24
    2.3.6 基于图像的矢量量化(VQ)压缩编码技术及商业密码加密技术  24
    2.3.7 混沌图像加密技术  24-25
  2.4 数字图像加密的本质  25-26
  2.5 仿真实验中所用的加密方案  26-28
    2.5.1 基于Arnold 变换的图像置乱技术  26
    2.5.2 基于Logistic 混沌序列的加密方法  26-27
    2.5.3 基于混沌系统的图像加密算法  27-28
  2.6 本章小结  28-30
第3章数字图像置乱程度衡量的研究现状  30-45
  3.1 引言  30
  3.2 数字图像置乱程度衡量方法的研究综述  30-44
    3.2.1 从像素移动的距离来考虑的置乱程度  30-31
    3.2.2 利用一些置乱评价参数综合衡量置乱程度的方法  31-36
    3.2.3 从像素点与周围像素点的相邻灰度差来考虑的置乱程度  36-37
    3.2.4 基于Canny 算子的置乱程度  37-39
    3.2.5 像素移动距离和相邻灰度差相结合的置乱程度  39-40
    3.2.6 利用灰度差分熵来定义的置乱程度  40-41
    3.2.7 基于交叉熵的置乱程度  41-42
    3.2.8 基于SNR 的置乱程度  42-43
    3.2.9 基于Walsh 变换的置乱程度  43-44
  3.3 本章小结  44-45
第4章基于灰度级出现频数的图像置乱程度研究  45-57
  4.1 数字图像的最佳(理想)置乱状态和最佳(理想)置乱变换  45-46
  4.2 基于灰度级出现频数的置乱程度的定义  46-48
  4.3 基于灰度级出现频数的置乱程度的实现方法  48-49
  4.4 仿真实验结果与分析  49-56
    4.4.1 同一图像的不同置乱的效果  49-51
    4.4.2 不同图像的同一置乱的效果  51-56
  4.5 本章小结  56-57
结论  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  63

相似论文

基于FPGA的数字图像处理基本算法研究与实现,TP391.41
机械臂视觉伺服系统的研究,TP242.6
数字图像处理在集装箱检测中的应用研究,TP274.4
基于核方法的高光谱图像异常检测算法研究,TP751
基于图像处理技术的两相流动特性描述,TP391.41
蜕变与抉择,J41
群控电梯客流密度实时识别技术研究,TP391.41
沉积物岩心灰度图像处理技术及其在东海内陆架高分辨沉积记录中的应用,P736.21
基于数字图像处理技术的介质阻挡放电均匀性评价研究,TP391.41
基于数字图像处理技术的路面裂缝检测算法研究,TP391.41
低压接触器电弧温度检测研究,TM572
微光像增强器的分辨力和荧光屏疵点检测技术研究,TN144
基于M-J分形集的图像加密与编码算法研究,TP309.7
基于混合料压实特性的沥青路面压实工艺研究,U416.217
边防红外监控系统中运动目标的检测预警设计,TP391.41
磁粉探伤缺陷识别自动化系统设计与开发,TP391.41
基于OpenCV的数字稳像系统实现,TP391.41
基于嵌入式的视觉检测系统设计与实现,TP391.41
机载合成孔径雷达回波信号仿真研究,TN958
基于ARM9的嵌入式图像处理平台的设计及应用,TP391.41
嵌锁密实水泥混凝土细观特性研究,U414