图像USM锐化取证与反取证技术综述

反锐化掩膜(unsharp masking,USM)锐化是图像编辑中改善图像视觉清晰度的一种常用操作。然而,若将这一操作应用到篡改司法证据或者公共事件图片等场景,则会造成严重危害。近年来,图像取证领域的研究者已经提出许多USM锐化取证与反取证的方法,本文对该领域文献进行系统性综述。首先阐述USM锐化操作的基本原理,然后从算法实现原理角度对现有的USM锐化取证与反取证方法进行分类总结,接着介绍相关文献常用的数据集,并对现有方法的性能进行对比评价,最后分析现有方法面临的挑战并对未来的研究方向进行展望,主要包括以下几个方面:使用新的数据集,深入取证与反取证博弈的研究,深入研究锐化反取证,注重取证方案的执行效率,提高反取证的可靠性。

一种基于局部方差改进的自适应USM算法

针对智能家居监控系统中视频帧图像模糊的问题,提出一种与双边滤波、高斯滤波以及CLAHE算法强结合的非锐化掩膜算法。该算法利用双边滤波与高斯滤波,能够有效地提取视频图像中的高频部分,提升图像边缘细节表现力。对于图像灰度值剧烈变化的区域,根据局部方差构建自适应增益函数,动态调整图像各像素点的增强系数,对图像进行合理增益。实验结果表明,该算法比传统非锐化掩膜算法的峰值信噪比提升了28%以上,能够更有效率地锐化图像的边缘部分,保持较高的图像清晰度,且能够有效抑制图像中的低频段噪声,避免边缘过冲。

苎麻纤维回潮率测试的不确定性系统模型USM-1

运用泛灰色不确定性系统理论 ,建立了苎麻纤维回潮率测试的不确定性系统模型USM 1。该模型不需要累加和累减生成 ,适合于等间距及非等间距建模 ,具有精度高、使用简便等特点。

基于USM的防火墙管理系统的研究与设计

在网络管理领域,管理的标准化和安全性都是被特别强调的.防火墙作为网络的重要安全设施之一,对它的管理必须安全,并且应该依据标准协议.基于用户的安全模型USM是SNMPv3的一种重要安全模型,可以解决信息传输的安全问题.本文讨论了用SN MP协议命令管理防火墙的原理,论述了USM主要特点并讨论了其应用的设计问题;给出了基于USM防火墙管理系统的主要部分:管理进程Manager和防火墙管理系统信息库FWMS-MIB的结构和组成;分析了这种管理方式的优点.

对不同USM锐化参数设置下图像频谱变化的研究

为了研究图像的锐化机理和作用,探讨图像锐化处理对图像频谱成分的影响,通过编程生成了12种不同空间频率的正弦波图像,用Photoshop软件将这12种不同空间频率的正弦波图像组合成一幅完整的灰度图像,作为进行锐化处理的原稿。将原稿图像进行不同参数(数量及半径)的虚光蒙版(USM=Unsharp Mask)锐化处理,使用MATLAB软件对原稿及对经锐化的图像进行二维傅里叶变换(FFT),随后提取上述12种频率对应的傅里叶谱值,将锐化后的值与原稿对应值相减,对其进行了分析和研究。通过对频谱曲线进行比较分析,结果表明:USM锐化对图像的频谱增强作用随半径、数量的增大而增大;USM锐化对图像的频率成分的增强作用并不均衡;半径设置较小而数量设置较大时,对图像中高频成分的增强效果较明显;半径设置较大,而数量设置较大时,对图像中低频成分的增强效果较明显;当USM锐化参数(数量、半径)设置都较小时,图像的中高频的部分频谱有减小作用。

不同USM锐化参数下图像频谱变化研究

为了研究图像的锐化机理和作用,探讨图像锐化处理对图像频谱成分的影响,通过编程生成12种不同空间频率的正弦波图像,用Photoshop软件将这12种图像组合成一幅完整的灰度图像,作为进行锐化处理的原稿。将原稿图像进行不同参数(数值及半径)的虚光蒙版锐化处理,使用Matlab软件对原稿及经锐化的图像进行二维傅立叶变换(FFT),随后提取上述12种频率对应的傅立叶谱值,将锐化后的值与原稿对应值相减,对其进行分析和研究。通过对频谱曲线进行比较分析,结果表明:USM锐化对图像的频谱增强作用随USM半径、数值的增大而增大;USM锐化对图像频率成分的增强作用并不均衡;USM半径设置较小而USM数值设置较大时,对图像中高频成分的增强效果较明显;USM半径设置较大而USM数值设置较大时,对图像中低频成分的增强效果较明显;当USM锐化参数(数值、半径)设置都较小时,对图像中高频的部分频谱有减小作用。

城市国土空间监测数据在规划实施监测评估中的应用研究

“统一底图、统一标准、统一规划、统一平台”是CSPON建设的重要原则,自然资源部门新近开展的城市国土空间监测为上述“四统一”,尤其是“统一底图”提供了有力支撑。本文结合规划实施监测评估实践,深入研究城市国土空间监测数据的应用。首先,基于对城市国土空间监测的内容分析,指出城市国土空间监测工作具有数据权威、从“城外”走向“城内”、地类与要素相结合等特征;其次,从指标监测与计算、专题评估等方面,结合具体实例对其应用进行分析;最后,针对应用中反映出的监测范围不明、统计口径不一、部门衔接不畅、细化分类不全等问题,提出建议。

隧道衬砌结构裂纹图像识别算法研究

在运营隧道衬砌结构病害中,裂纹病害是主要病害类型。文章针对隧道衬砌裂纹病害自动化识别与提取方法进行了研究,首先采用USM进行了预处理,然后提出了一种基于分块图像的最大类间方差法,并分析了裂纹的面积、长度、最大宽度的提取方法,最后对隧道衬砌裂纹病害识别效果进行了验证。

USM增强的边缘羽化拼接图像检测方法

图像拼接过程中,经过羽化模糊处理的图像边缘特征是不同于自然图像边缘特征的。因此,可利用图像边缘羽化特征来进行图像拼接区域的检测。然而,当图像中某些边缘与羽化边缘特征相似时,直接提取边缘羽化特征的方法会导致误判。如果能够扩大拼接区域的边缘与自然图像边缘之间的差异,则可以更准确地检测出图像中的篡改区域。因此,提出了一种基于USM增强的边缘羽化拼接图像检测方法。首先,对待检测的拼接图像进行UMS增强,扩大拼接图像中羽化边缘与自然边缘特征的差异性。然后,计算增强后图像边缘像素的羽化半径。最后,寻找半径相似的边缘像素,定位图像中的拼接篡改区域。实验结果表明,在拼接图像中存在与羽化边缘相似的边缘时,该方法能更准确地检测出拼接区域。

基于FPGA及DDS技术的USM测试电源的设计

超声波电机的运转需要一个两相相差90°(或可调)的高频交流信号源。本方案采用DDS技术的设计思路,用VHDL硬件描述语言对FPGA器件编程产生了两相四路高频信号。该信号经过驱动隔离电路施加于H桥逆变器中,在电感的平滑作用下,生成了满足USM测试要求的可调频、调相、调幅的两相高频交流信号源,成功地对USM45电机进行了驱动测试。该电路可用于研究超声波电机的运行状态的研究及获取其最佳工作点参数。

基于USM的改进Retinex算法安检图像增强

为了提高安检图像质量,提出用Retinex算法对其进行增强处理,并对Retinex算法做了改进。改进算法首先结合反锐化掩模(Unsharp Masking,USM)算法中提高高频成分的思想,增强了安检图像的轮廓部分;然后用限制对比度自适应直方图均衡化(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization,CLAHE)算法增强图像对比度。实验结果和数据表明,相比传统Retinex算法增强后的安检图像,论文算法能在有效增强安检图像的同时保留图像局部信息。

RBFNN在USM中的应用

由于超声波电机运行的高度非线性,在建立超声波电机的数学模型很困难的情况下,采用神经网络的方法对马达的温度或速度等数据采集进行训练是比较理想的方法。文章建立了RBF神经网络的方法,进行离线和在线相结合的训练,用LABV IEW7.0建立控制平台,直接调用MATLAB的神经网络工具箱。仿真表明该系统可以达到速度精确控制的要求。

基于USM的岩石薄片模糊图像增强

在工程应用中,通常利用相机连接显微镜并控制载物台的移动来获取不同视域下的微观图像。在图像获取期间,采集设备可能会误判图像的清晰度,导致采集的图像比较模糊;此外,载物台的抖动和岩石薄片本身凹凸不平也会造成岩石图像区域模糊,进而破坏岩石颗粒纹路信息的完整性和降低拼接的全薄片图的整体质量。为了较完整地保留岩石颗粒的纹路信息以及提高全薄片图的质量,对模糊图像增强尤其必要。基于USM算法并结合Canny边缘检测算子对其改进,在Lab彩色空间对模糊图像进行锐化增强,具有一定的实用价值。

Security Approaches in IEEE 802.11 MANET—Performance Evaluation of USM and RAS

Evaluation of IEEE 802.11 Mobile Ad Hoc Networks (MANET) security issues becomes significant concern for researchers since Denial of Service (DoS) attacks are recognized as one of the most harmful threats. A variety of security mechanisms are proposed to solve security dilemma in MANETs against different layers of DoS attacks. Physical Layer jamming attacks exhaust the victim’s network resources such as bandwidth, computing power, battery, etc. Unified Security Mechanism (USM) and Rate Adaptation Scheme (RAS) are two of the proposed methods by researchers against DoS attacks. USM and RAS mechanisms are simulated through OPNET simulator and Jamming Attack is generated on the network for each security mechanisms to compare specific performance metrics on the network.

一种电子换向器表面缺陷图像去噪和增强算法

针对电子换向器表面缺陷图像对比度低、细节不明显、噪声过多等问题,提出一种新的电子换向器缺陷图像增强方法:针对电子换向器表面存在的混合噪声问题,通过联合中值滤波和小波阈值进行去噪;然后通过DeBlurGAN V2网络将去噪后的图像进行去模糊处理;最后以优化的非锐化掩膜(USM)和自适应对比度增强算法(ACE)构建基于非锐化掩膜的局部自适应对比度增强算法(UACE)对处理后图像中的缺陷进行对比度增强。实验结果表明,处理后图像的峰值信噪比、对比度以及信息熵均有提升,不仅消除了图像中的噪声,还有效地提升了图像的对比度。

超声波电机速度与定位控制系统

由于超声波电机复杂的非线性关系,常规的控制方法根本不能满足其控制需求。该文提出了一种新型的超声波电机控制系统,即运用模糊自适应 PID 的控制策略来进行速度控制,并且在设定位置附近切换成 PID 的控制策略进行定位控制。由于综合了模糊控制及 PID 控制两种控制方法的优点,而不需要精确的数学模型就能够对超声波电机进行快速精确的控制。实验证明,利用该控制系统对行波型超声波电机进行速度与定位控制,其速度的快速性与定位的精确性可以得到保证。

基于混合递阶遗传算法和RBF神经网络的超声波电动机自适应速度控制

超声波电动机(USM)是近年发展起来的一种新型微特电机,与传统的电磁驱动型电动机的工作原理截然不同。由于USM具有小型轻量、无电磁干扰、响应速度快、低速大转矩、高保持力矩、高功率密度等诸多优点,因而在光学仪器、办公自动化、汽车专用电器、智能机器人、航空航天等领域具有良好的应用前景。但USM的高度非线性、时变性和强耦合增加了它的控制难度。本文提出一种新的USM自适应控制策略,系统采用双闭环控制,内环用来补偿定子环机械谐振频率的漂移;外环利用径向基函数神经网络(RBFNN)控制器调节USM的驱动频率,实现速度的自适应控制。根据RBF神经网络的结构特点,对其参数采用混合递阶遗传算法进行训练。经实验证明,该控制系统具有响应迅速、适应性强等优点,具有较高的控制精度和较好的稳定性。

基于有限元法的行波型超声波电机阻抗特性分析

利用有限元方法对行波型超声波电机的阻抗特性进行定量分析.以直径为60mm的行波型超声波电机为例,建立了电机定子的有限元分析模型,分析了在20～50kHz频率范围内,超声波电机定子的输入阻抗随频率变化的规律.此外,介绍了一种基于虚拟仪器技术的超声波电机阻抗测量方法,在20～50kHz的频率范围对该电机定子阻抗进行了测试.结果表明,利用有限元法计算得到的电机定子阻抗特性与实际测量值相符.

基于RBF神经网络的超声波电机参数辨识与模型参考自适应控制

超声波电机(USM)是近年发展起来的一种新型微特电机,与传统的电磁驱动型电机的工作原理截然不同。由于USM具有小型轻量、无电磁干扰、响应速度快、低速大转矩、高保持力矩、高功率密度等诸多优点,因而在光学仪器、办公自动化、汽车专用电器、智能机器人、航空航天等领域具有良好的应用前景。但USM的高度非线性、时变性和强耦合增加了它的控制难度。该文提出一种新的USM自适应控制策略。系统采用双闭环控制,内环用来补偿定子环机械谐振频率的漂移;外环利用径向基函数神经网络(RBFNN)控制器调节USM的驱动频率,实现速度的自适应控制。经实验证明,该控制系统具有响应迅速、适应性强等优点,具有较高的控制精度和较好的稳定性。

基于LabVIEW的超声电机测试系统

针对现有的超声电机测试系统功能单一、电路复杂、价格昂贵等不足,基于LabVIEW虚拟仪器技术,开发出一种多功能的超声电机的测试系统。系统由计算机和超声电机驱动器实现对超声电机的控制,由激光位移传感器和高速的数据采集卡采集超声电机的位移信号,并通过微分后得到其速度值。利用该系统对直线超声电机的速度特性进行了测试,实验结果表明:该系统稳定可靠、测试精度高。与传统的超声电机测试系统相比,该系统具有硬件结构简单、人机交互友好、功能完善、可扩展性强等特点,可进一步作为多参数测试和伺服控制研究的实验平台。