结合稀疏表示和混沌加密的图像融合研究

论文摘要

随着图像处理和计算机视觉领域的发展,图像融合技术得到快速发展和应用,并成为图像处理的重要手段之一。它主要是将多传感器中收集的图像进行同一目标或场景的融合处理,重新得到拥有更多包含源图像信息的图像,从而方便人们快速理解图像含义。此外,除了研究图像融合技术的发展,保证图像信息在易受攻击、不安全的传输网络中的安全性也是十分重要的。本文以滤波器理论、稀疏表示理论为基础,充分利用稀疏表示可以降维、去噪等特性,结合图像融合特点设计了一个新颖的图像融合算法。进一步,以混沌理论和图像加密理论为基础,充分利用混沌系统的高敏感性、不规则性、随机性等特性,设计了一个保证图像融合过程安全的算法,本文完成的主要工作包括:(1)研究了基于稀疏表示的图像融合理论、滤波器理论、混沌理论和混沌加密算法,对如何设计高效的结合稀疏表示和混沌加密的图像融合算法有了系统、全面的认识。通过研究目前的算法,并对相关算法进行优缺点评价,分析现今主要的图像融合和混沌加密算法特点,为后续研究奠定基础。(2)提出了一种基于引导滤波和稀疏表示的图像融合算法。该算法能解决基于变换域融合算法不能更高效、完整地表达源图像信息和单一字典学习忽略图像局部特征的问题。首先对图像进行多尺度引导滤波分解,然后考虑图像不同结构的特性,使用不同图像融合规则:对于具有较多信息的卡通结构和纹理结构图像,分别训练相应的冗余字典,以获取更加精确的稀疏系数来提高图像质量;对于含有较多细节部分的边缘结构图像,使用引导滤波加权融合规则,以精确提取目标边缘信息,并减少运算复杂度,最后重构得出融合图像。实验证明,融合算法能有效地将聚焦区域融入了融合图像,并在主观和客观评价指标上好于对比方法。(3)提出了一种结合稀疏表示和混沌加密的图像安全融合算法。该方案能保证融合过程安全并获得高质量的融合图像。首先,使用融合算法对源图像进行预处理,然后利用细节图像和密钥生成混沌系统的初始值和系统参数,并用于混淆和扩散阶段,它们与普通图像相关,因此该方案能够抵抗已知和选择明文攻击。另外,本文还提出了一种动态的扩散机制,在加密过程中,获得不同的状态量,用来加密下一位,从而提高融合算法安全性,最后解密密文图像获得融合图像。此外,实验进行了融合算法安全性分析。结果表明,该融合算法既能保证图像安全,也能获得质量较好的融合图像,在安全通信中具有重要的实际应用价值。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王蔼蔼

导师: 肖迪

关键词: 图像融合,稀疏表示,引导滤波,图像加密,混沌系统

来源: 重庆大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,计算机软件及计算机应用,计算机软件及计算机应用

单位: 重庆大学

分类号: TP309.7;O415.5;TP391.41

DOI: 10.27670/d.cnki.gcqdu.2019.001508

总页数: 67

文件大小: 7450k

下载量: 21

相关论文文献

• [1].基于实时应用的混沌加密方案设计[J]. 西安外事学院学报 2013(02)
• [2].云端敏感信息混沌加密方法研究[J]. 信息通信 2020(03)
• [3].基于GPRS的混沌加密手机通信[J]. 电子器件 2012(02)
• [4].混沌加密技术与数字图书馆版权保护[J]. 农业图书情报学刊 2008(07)
• [5].混沌加密技术研究[J]. 软件导刊 2008(10)
• [6].一种数字混沌加密系统的嵌入式仿真实现[J]. 舰船科学技术 2015(01)
• [7].混沌加密在网络传输的多格式处理与识别[J]. 电脑编程技巧与维护 2013(14)
• [8].关于数字图像混沌加密技术的分析[J]. 数字技术与应用 2012(03)
• [9].基于超混沌加密的半脆弱音频水印算法[J]. 计算机应用与软件 2014(11)
• [10].基于FPGA技术的混沌加密系统研究[J]. 物理学报 2012(13)
• [11].一种基于斜帐篷映射的混沌加密方法[J]. 重庆师范大学学报(自然科学版) 2009(02)
• [12].基于达芬奇平台的视频混沌加密系统的设计[J]. 工业控制计算机 2017(06)
• [13].基于色散评价的量子通信变密钥混沌加密方法[J]. 科技通报 2014(04)
• [14].混沌加密技术在RFID安全中的应用研究[J]. 计算机安全 2010(01)
• [15].视频混沌加密及其FPGA实现[J]. 电子技术应用 2015(01)
• [16].基于混沌加密60 GHz LDPC-OFDM-ROF传输系统性能[J]. 中南大学学报(自然科学版) 2015(11)
• [17].基于混沌加密的RFID认证协议设计[J]. 数字技术与应用 2015(11)
• [18].混沌加密技术在物联网的应用[J]. 中国新通信 2018(18)
• [19].基于复合混沌加密的虹膜识别安全性研究[J]. 河南师范大学学报(自然科学版) 2009(03)
• [20].基于ZigBee与混沌加密的智慧实验室系统设计[J]. 哈尔滨理工大学学报 2019(05)
• [21].基于混沌加密的数字水印新方法研究[J]. 长春理工大学学报(自然科学版) 2008(03)
• [22].数字图像的混沌加密技术[J]. 数字技术与应用 2017(01)
• [23].混沌加密的虹膜识别系统的安全性[J]. 光子学报 2008(11)
• [24].基于HTML5的图像混沌加密研究与实现[J]. 电脑知识与技术 2017(07)
• [25].基于MapReduce的并行混合混沌加密方案[J]. 计算机应用研究 2015(06)
• [26].一种具有时变密钥的自同步混沌加密方法[J]. 计算机科学 2009(09)
• [27].Liu混沌加密系统的抗干扰分析[J]. 河北师范大学学报(自然科学版) 2010(04)
• [28].用于Hadoop平台的混沌加密研究与实现[J]. 计算机应用研究 2019(11)
• [29].基于双混沌加密的可逆信息隐藏算法[J]. 科技经济导刊 2018(32)
• [30].二维耦合映象格子混沌加密彩色图像水印[J]. 计算机工程与应用 2011(19)

标签：图像融合论文;  稀疏表示论文;  引导滤波论文;  图像加密论文;  混沌系统论文;