基于四元数离散傅里叶变换的全息数字水印算法

目的结合四元数和全息技术的优势,将数字水印技术应用在彩色图像中,以提高水印算法的抗攻击能力。方法将四元数离散傅里叶变换和加密傅里叶全息技术应用到数字水印算法。首先对一幅彩色图像进行数据类型的转换,表示成四元数矩阵,然后对其进行四元数离散傅里叶变换,最后基于人眼视觉特性将水印信息加密后利用重复计算选取合适的嵌入强度后嵌入变换得到的频域矩阵中,实现信息隐藏。结果算法能够将彩色图像作为一个整体进行处理,有较好的不可见性。与此同时,提高了四元数域水印对于裁切攻击的抵抗能力。结论该算法在保证水印不可见性的同时能够抵抗一定程度的攻击,满足数字防伪以及版权保护的需要。

四元数偏移分数阶傅里叶变换的性质及其应用

为探究四元数分数阶变换应用于实际问题的物理机理,利用四元数分数阶傅里叶变换,给出四元数偏移分数阶傅里叶变换(the quaternion offset fractional Fourier transform,QOFRFT)的定义.在此基础上,研究了该变换的基本性质,所得结果有助于工程问题中线性微分方程的求解.

基于离散四元数傅里叶变换的彩色图像信息隐藏技术

为了提高秘密信息传输的安全性,将离散四元数傅里叶变换(DQFT)应用于彩色图像的信息隐藏技术中,提出了一种在彩色图像中嵌入秘密信息的新技术。应用四元数理论把彩色图像作为一个整体进行傅里叶变换,在彩色宿主图像的DQFT变换域中实现秘密信息的嵌入。实验结果表明,该方法简单易行、保密性强,对高斯噪声和椒盐噪声及剪切、缩放等攻击具有较好的鲁棒性。

基于离散四元数傅里叶变换的彩色图像质量评价

彩色图像质量的评价在图像数据的采集、压缩、存储、传输等方面具有重要意义。然而传统的评价方法往往因损失部分彩色信息或者忽略彩色图像的整体性,导致其结果不能很好地与主观结果保持一致,因此提出一种彩色图像客观质量评价方法。将彩色图像表示成四元数矩阵,并对其进行离散四元数傅里叶变换;根据人眼视觉系统特性对频域进行非均匀分块,计算失真图像和参考图像之间的幅值相似度和相位相似度;采用熵值法综合考虑两者对图像质量的影响,获得表示整体图像质量的指标。最后,使用图像数据库针对高斯模糊失真进行相关性分析,以验证方法的可行性和有效性。实验结果表明,客观评价能较好地与主观评价保持一致,且对于3个数据库的性能表现稳定,算法性能总体上优于对比方法。

基于分数阶四元数傅里叶变换的彩色图像自适应水印算法

针对现有一些彩色图像自适应水印算法在自适应过程中未充分考虑色彩信息或者在嵌入过程中未考虑彩色载体图像分量的整体性等不足,该文提出一种基于分数阶四元数傅里叶变换(Fr QFT)的彩色图像自适应数字水印算法。首先利用人类视觉系统(HVS)提取彩色载体图像块的纹理、边缘和色调掩蔽特性,并依据这些特性对适合嵌入图像块自适应分配嵌入强度,然后在Fr QFT域以自适应强度采用量化索引调制算法和冗余嵌入策略嵌入水印。实验结果表明,该算法优于现有的基于四元数傅里叶变换(QFT)的算法以及基于分数阶傅里叶变换(Fr FT)的算法,具有较好的不可见性和鲁棒性。

基于分数阶四元数傅里叶变换和遗传算法的彩色图像自适应水印算法

基于分数阶四元数傅里叶变换(Fr QFT)和遗传算法,提出了一种新的彩色图像自适应水印算法.首先,依据直接从彩色载体图像提取的纹理、边缘和色调掩蔽特性,将图像块分为3种不同类型;不同类型块采用不同的Richard逻辑曲线确定水印嵌入强度,并采用遗传算法从不可见性和鲁棒性2个方面优化各Richard逻辑曲线参数;最后,根据由优化的Richard逻辑曲线确定的自适应水印嵌入强度,通过量化索引调制算法和冗余嵌入策略将水印自适应嵌入到彩色载体图像的Fr QFT系数中.实验测试结果表明,所提算法在不可见性和鲁棒性2个方面均优于现有传统算法和基于四元数的算法.

基于四元数傅里叶变换的彩色图像数字水印算法

目的提高彩色图像数字水印的抗攻击性能,包括缩放、旋转、平移、噪声攻击等。方法基于坐标变换和四元数傅里叶变换提出一种彩色图像数字水印算法。介绍彩色图像四元数表示形式及其双侧傅里叶变换,并分析笛卡尔坐标和极对数坐标之间的变换关系。选择四元数傅里叶变换后实部的中低频部分作为嵌入区域;为提高算法的抗几何攻击能力,给出笛卡尔坐标系和对数极坐标系之间对应点的位置关系;详细论述水印嵌入和提取的流程。结果针对噪声、滤波、剪切等攻击进行了实验研究,结果表明所述算法可以提高提取信息的准确率和水印的抗攻击能力。结论该算法在保证水印隐蔽性的同时能够抵抗一定程度的攻击,满足版权保护和数字防伪的需要。

基于四元数傅里叶变换的低照度彩色图像增强算法

针对低照度条件下彩色图像的细节丢失与视觉效果不佳等问题,提出了一种基于四元数傅里叶变换的彩色图像增强算法。把彩色图像表示为一个四元数矩阵,整体做傅里叶变换,设计频域滤波器,对图像做滤波处理。实验结果表明,该算法能够明显提升低照度彩色图像的视觉效果。

基于四元数的局部傅里叶变换

为了分析二维四元数函数表示的彩色图像,文中利用了把空间、频率同时作为参数的基于四元数的局部S变换,该变换同时决定了彩色图像的局部频谱。文中给出了QS变换的精确定义,其定义使用了一个二维高斯局部窗函数,窗宽度与频率成比例;并验证了QS变换的旋转不变性,可逆性。文中通过利用Hartley变换的简便QS变换计算方法,求得彩色图像的QS变换四元数生成式,并由生成式系数计算出彩色图像的能量谱。从实验结果可以得出:QS变换能量谱可以成为分析彩色图像纹理与样式的有力工具。

四元数分析中分数阶傅里叶变换的性质及其应用

给出了四元数分析中分数阶傅里叶变换(FrFT)的基本性质.文章首先介绍了四元数空间的基本定义及性质,随后给出了四元数中分数阶傅里叶变换的定义,最后在此基础上探讨了分数阶傅里叶变换的基本性质,例如微分性质,内积性质等.

基于四元数傅里叶梅林变换的RST不变彩色图像水印算法

提出一种基于四元数傅里叶梅林变换(QFMT)的RST(旋转、缩放和平移)不变彩色图像水印算法,利用图像的不变质心生成具有平移稳定性的圆形特征区域,对这个圆形区域进行QFMT。利用QFMT幅度谱具有旋转和缩放不变性,在QFMT幅度谱中嵌入水印信息。该算法不仅可以抗RST攻击,大大提升水印的鲁棒性,而且可以把水印嵌入所带来的误差扩散到载体图像的各个颜色分量之中,扩大水印嵌入的容量。实验结果表明,该方法具有较好的抗压缩性,对RST等攻击有良好的鲁棒性。

基于四元数傅里叶梅林变换的旋转不变彩色纹理分类

提出一种基于四元数傅里叶梅林变换(Quaternion Fourier-Mellin Transform,QFMT)的旋转不变彩色纹理分类方法。该方法首先对彩色图像各分量图像进行对数极坐标变换,然后将经过变换后的3幅分量图像表示成四元数,并对其进行四元数傅里叶变换(Quaternion Fourier Transform,QFT),最后对幅度谱分别统计其环形特征量和楔形特征量作为纹理分类的特征向量,利用最近邻分类器进行分类。实验结果表明,本文提出的方法分类准确率更高,且具有良好的旋转不变纹理分析性能。

双边四元数傅里叶变换的性质

重新证明了一个二维实函数的双边四元数傅里叶变换具有四元埃尔米特性,并利用此性质构造性地证明了一个二维实值函数的双边四元数傅里叶变换可以被分解成具有不同对称性的4个部分.

基于四元数傅里叶变换的彩色图像增强

在彩色图像超复数二维傅里叶变换方法的基础上,提出了基于四元数傅里叶变换方法对彩色图像在频域内进行降噪和增强处理,先利用高斯带通滤波器对彩色图像在频域内进行滤波,然后再通过四元数傅里叶逆运算获得滤波后的图像。仿真实验结果表明,该算法对彩色图像去噪具有良好的效果。

基于四元数傅里叶变换的Hartley变换的不确定性原理

建立Hartley变换与四元数傅里叶变换之间的关系,并在此基础上证明Hartley变换的不确定性原理.

基于四元数离散余弦变换和相移数字全息干涉的彩色图像加密技术

结合四元数离散余弦变换(QDCT)、Henon映射和两步相移数字全息干涉术,提出一种彩色图像加密新方法.所提加密技术首先应用QDCT对彩色图像进行整体式的处理,然后使用Fibonacci变换和基于分数傅里叶变换的双随机编码技术进行加密,并采用两步相移数字全息干涉术记录加密结果.为避免传输随机相位掩模(RPM)给解密方引起的安全风险,利用Henon映射生成双随机编码过程所需的RPMs加以解决.实验表明所提加密系统具有高安全性和对选择明文等攻击具有鲁棒性.

基于改进四元傅里叶变换的显著性检测及其视频编码应用

针对基于感兴趣区域的有损视频压缩在低码率编码条件下容易产生明显的编码人工痕迹,提出一种基于注意力权重矩阵的四元傅里叶变换的视觉显著性视频编码模型。该方法引入人眼视觉注意力权重矩阵对不同区域图像四元数予以加权,该四元数由图像的亮度、色度和运动特征组成。图像视觉显著图可由其四元数特征的四元傅里叶相位谱获取。结合中心凹恰可觉察失真(FJND)模型将其应用于基于感兴趣区域视频编码,可提高视频编码质量。与五种流行的显著性检测算法在两个大型眼动跟踪数据库上进行对比实验,结果表明提出的算法显著性检测精度明显高于对比算法。此外,与最新的基于显著性视频编码方法在10段标准视频上进行编码视频的主观质量对比,该方法能提高低码率编码视频的主观视觉质量,且优于对比算法。

基于四元数离散Fourier变换的医学图像融合算法

针对医学图像融合中易忽略色彩过渡区域的信息,导致融合图像中存在色彩失真与纹理模糊的不足,本文提出了一种四元数离散Fourier变换的多通道彩色医学图像融合方案.首先,为了降低噪声干扰与颜色失真,将图像分割为一定大小的图像子块.其次,通过四元(Quaternion Numbers,QN)虚数映射像素的R,G,B分量,将每个块转换成QN表示.然后,将每个RGB块从空域变换到频域,使大部分图像信息集中到原点附近或少数几个区域,引入四元数离散Fourier变换(Quaternion Discrete Fourier Transform,QDFT),得到每个子块的QDFT系数.再测量和比较源图像的对比度值来得到融合QDFT系数.最后,在每个块上应用逆QDFT后,结合变换子块获得新融合图像.实验表明:与当前医学图像融合方案相比,本文方法具有更好的融合质量,其输出图像具有更加丰富的边缘与纹理,以及更高的对比度与分辨率.

一种基于离散短时傅里叶变换的逐码滑动DQPSK信号解调算法

提出了一种基于离散短时傅里叶变换的逐码滑动差分四相相移键控（differential quadrature phase-shift keying，DQPSK）信号解调算法：首先利用数字测频完成位同步；再利用离散短时傅里叶变换（discrete short time Fourier transform，DSTFT）后的频域相位信息，完成对信号的差分解调。详细阐述了算法的解调原理和过程，分析了对遥测信号解调的适用情况，给出了对比仿真结果。该算法解调性能良好，运行效率高，便于软件化实时处理。

基于四元数域的彩色图像双重零水印算法

提出一种基于四元数离散傅里叶变换QDFT(Quaternion Discrete Fourier Transform)和四元数离散余弦变换QDCT(Quaternion Discrete Cosine Transform)以及四元数奇异值分解QSVD(Quaternion Singular Value Disposition)的双重零水印算法。首先将彩色图像用四元数模型表示并进行分块四元数离散傅里叶变换,通过比较各块的部分系数幅值大小产生二值序列;然后,对各原图像块进行离散余弦变换和奇异值分解,利用奇异值矩阵和左右四元数矩阵的幅值来产生另一个二值序列。将二值序列与版权信息相结合产生零水印,并将零水印在知识产权IPR(Intellectual Property Right)中心注册。实验表明,该算法对常见攻击、部分组合攻击及未来可能的一些攻击方式具有较强的鲁棒性。