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实验二:鲁棒性图像实验
1.实验类别
设计型实验:熟悉matlab在数字图像处理方面的操作,设计一种鲁棒性图
像算法,并给出实验结果。
2.实验目的
了解matlab有关图像的基本操作,如图像的读写,显示等。掌握二维DFT
变换及其意义,掌握基本的灰度变换方法。
内容保护方法。
3.实验条件
(1)WindowsXP或WindowsVista等操作系统;
(2)Matlab7.x版本软件;
(3)图像库。
4.实验原理
Matlab是广泛使用的一种可视化科学计算软件,它具有语法结构简单、数
值计算高效、图形功能完备和图像处理方便的特点,是信号处理和信息隐藏处理
中使用最多的软件。离散变换、离散余弦变换和离散小波变换是图像、音
频信号处理的基础操作。时域信号转换到不同变换域以后,对导致不同程度的能
量集中。
数字图像的真实性完整性认证技术是多安全保护的重要研究课题。图像
完整性认证是不允许图像有任何丝毫的改变,在要求很严格或是非常的情况
下就需要用到完整性认证。基于学意义上的认证方法均属于图像完整性认证。
图像内容认证允许图像经受一些不损害图像质量的操作,只要使代表图像内容的
特性得到认证即可。数字图像占据了数字化作品的很大一部分,除了数字图像本
身的诸多优点外,数字图像还有如下特点:数据量大,在和传输的过程中会
经受JPEG有损压缩、添加噪声、滤波等不会损耗图像内容质量的处理操作。这
方法。
图像内容认证的两种方法里,数字水印的技术己日渐成熟,而数字哈希技术
是一个新兴的课题,因此研究数字哈希技术更具有性和实际意义。
数字图像哈希是将图像数据映射到一个简短的固定长度的比特流中。根据人
类视觉系统反应,使得不同内容的图像具有不同的哈希值,内容相似的图像具有
相似的哈希值。
现有的许多图像哈希方案都用以下三个步骤来产生哈希序列:
(l)产生一个关键依赖型的特征向量;
(2)量化该特征向量;
(3)压缩己经量化了的向量。
其中最具有性的一步就是第一步,产生的特征向量既要代表图像的内容,
又要适应一些轻微的误差失真,如普通的过滤操作(如平均和均值滤波)、几何失
真(如旋转,平移和尺度变换)、JPEG压缩和非线形亮度变化。其方法主要有:基
于图像统计学特性的方法(灰度直方图、小波统计特性)、基于图像关系的方法
(DCT系数对、小波系数对)、基于原始图像特征表述的方法(SVD值)、基于
低层图像特征提取的方法(特征点)等等。
5.实验要求
5.1Matlab操作
1.在Matlabworkspace中生成一幅大小为512×512像素的8位灰度图,背
景为黑色,有一个宽40像素高20像素的白色矩形。如下图所示:
2.将这幅图像保存为文件test.bmp。
3.从文件test.bmp中读出图像到变量I。
4.在Matlab图形界面中显示变量I所代表的图像。
5.对I分别作二维DFT变换,结果保存到变量F。注意将频域原点调整至
位置。
6.将频谱,即|F|的取值范围调整为0-255并显示。
7.对频谱图的意义作简要说明。
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