基于差分能量水印和Hausdorff距离的图像认证与匹配算法研究

发布时间：2020-02-18 04:46

【摘要】：多媒体数字技术和互联网技术的快速发展与普及推动着信息化社会的前进和发展。图像信息的认证与匹配作为计算机视觉和数字图像处理领域的新兴技术,在军事导航、医学图像分析、机器视觉、信息安全等方面发挥着重要的作用；而与此同时,信息的安全性、完整性、数字媒体知识产权认证等一系列问题也困扰着人们。本文结合不同的图像攻击模式对图像的认证与匹配算法做了初步的探索和研究,论文的主要内容和创新点如下：(1)本文研究了图像认证与匹配的基础理论知识。首先,本文分别对图像认证与匹配的发展历史和基本概念进行了概括。其次,对现有的图像认证与匹配技术做了详细介绍,包括数字水印和图像匹配的系统模型、基本特性以及常见的图像认证与匹配算法。(2)针对图像认证中常出现的噪声、滤波、压缩等非几何变换攻击,本文改进了一种基于差分能量水印的图像认证算法。该算法在原有的差分能量水印算法基础上增加了水印的置乱处理和嵌入条件的判断,通过有选择地丢弃部分图像高频离散余弦变换系数的方式嵌入加密水印。实验结果表明,这一改进算法既保证了水印的隐秘性又可抵抗常见的非几何变换攻击,是一种可靠性强,安全性高的实用水印认证算法。(3)针对图像匹配中常出现的旋转、缩放、裁剪等几何变换攻击,本文改进了一种基于Hausdorff距离的图像匹配算法。该算法的主要思想是利用SIFT算子检测原始图像与目标图像的特征点集,并基于改进的Hausdorff距离与盒距离变换的思想判断两幅图像之间是否存在某种仿射变换关系,进而对图像进行匹配。若能找到一组最佳的仿射变换满足最小Hausdorff距离的要求,则判定两幅图像匹配成功；若不能找到能满足最小Hausdorff距离要求的仿射变换,则判定两幅图像匹配失败。实验结果表明,该算法准确地缩小了搜索变换空间,较大地提高了图像匹配的效率,并最终描述了原始图像与目标图像的匹配变换关系。
【图文】：

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本文编号：2580613