1 浙江工业职业技术学院, 浙江 绍兴 312000
2 杭州电子科技大学 信息工程学院, 浙江 杭州 310018
设计了基于动态密钥选择与多方向扩散的图像加密算法。利用128位外部密钥来生成4个Logistic映射的初值, 通过对其迭代, 获取4个随机序列; 利用明文自身像素特性, 定义一个引擎计算函数, 联合随机序列, 在像素置乱过程中, 根据引擎值来动态选择加密密钥, 通过构建非线性像素交叉互换方法, 不同的密钥来置乱不同的明文像素位置, 消除了置乱周期性; 设计4方向连续扩散方法, 利用4个方向的扩散函数对置乱图像进行加密。测试数据表明: 与当前图像加密技术相比, 所提技术具备更高的安全性与抗明文攻击能力, 能够较好地对图像完成解密。
图像加密 动态密钥匙选择 多方向扩散 引擎计算函数 非线性像素交叉互换 Logistic映射 image encryption dynamic key selection multi-direction diffusion index calculation function nonlinear pixel swapping operations logistic mapping
1 江苏开放大学信息与机电工程学院, 江苏 南京 210017
2 南京信息工程大学电子与信息工程学院, 江苏 南京 210041
为了削弱当前加密密文存在的周期性,改善算法的安全性与动态性,提出了一种多方向扩散图像加密算法。将初始图像分割为2个均等的子块,引入Logistic映射获取2个随机序列。 通过设计量化机制形成新的数组,并将其重新组合为2个矩阵,建立像素交叉控制策略,对子块完成高度混淆,降低置乱周期性。设计了4方向折叠加密方法, 每一个不同的扩散方向对应一个扩散函数,从4个方向来实现像素扩散,削弱扩散周期性。结果表明与当前混沌加 密技术相比,所提算法具有更高的加密安全性与抗攻击能力及较高的保密性,能够提高图像抵御网络攻击的能力,确保图像信息安全。
图像处理 图像加密 交叉控制机制 多方向折叠扩散 Logistic映射 量化机制 image processing image encryption cross control mechanism multi-direction folding diffusion Logistic mapping quantization mechanism
1 石家庄学院计算机科学与工程学院, 河北 石家庄 050035
2 燕山大学信息科学与工程学院,河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
为进一步改善图像处理中的噪声抑制和边缘检测性能,提出了一种多尺度多方向结构元素形态学图像 边缘检测算法。该算法基于数学形态学中结构元素的方向性差异,充分利用了腐蚀、膨胀、开、 闭及其变换和组合运算。对图像进行去噪、边缘提取等预处理操作,以提高图像的信噪比和边缘细节; 利用递归的多尺度多方向结构元素形态学滤波得到图像的初始轮廓;利用多尺度形态学和多方向结构元 素进行图像边缘检测。实验结果表明提出的算法抗噪性强,能有效准确地提取边缘信息。
图像处理 多尺度多方向 数学形态学 边缘检测 结构元素 image processing multi-scale and multi-direction mathematical morphology edge detection structure element
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
2 中国农业科学院蜜蜂研究所, 北京 100093
为了提取手掌静脉图像的纹理特征, 并有效提高其识别率, 在联合Gabor小波和近邻二值模式(NBP)的基础上提出了一种纹理特征提取方法。该方法利用静脉结构中血管粗细与延伸方向不同的特点, 将掌静脉图像感兴趣区域与4尺度、4方向的Gabor小波卷积获得多个幅值特征, 并在4个不同的尺度下分别求取均值, 获得Gabor尺度均值模式(GSP), 在每个GSP分块上使用NBP描述算子来提取局部邻域关系模式(GSPNBP)。然后将这些多尺度、多方向的GSPNBP分块区域的编码序列的总和作为掌静脉特征向量。最后通过求特征向量间汉明距离衡量静脉图像的相似程度来计算识别率, 并在PolyU图库和自建图库中进行实验。实验结果显示, 该算法获得的识别率最高可分别可达99.7935%和99.3965%, 识别时间都在1 s以内, 有效增强了算法稳健性。
图像处理 手掌静脉识别 Gabor小波 近邻二值模式 多尺度 多方向 激光与光电子学进展
2017, 54(5): 051002
1 上海航天控制技术研究所，上海 201109
2 中国航天科技集团公司红外探测技术研发中心，上海 201109
针对复杂海天背景下红外弱小目标难以检测与识别的问题，提出了基于海天线检测实现远距离弱小目标识别的方法。该方法对采集到的红外图像进行相关处理。通过用多级小波变换方法抑制背景杂波噪声提高目标信杂比；然后使用多方向Gabor滤波融合方法增强海天线边缘，并通过霍夫变换方法实现海天线定位和检测；最后通过定位海天线确定海天线附近区域的目标搜寻范围，缩小目标点潜在区，从而提高弱小目标在海天背景下的检测和识别概率。
海天背景 弱小目标检测 海天线检测 小波变化 多方向Gabor滤波 sea and sky background small target detection sea-sky line detection wavelet transform multi-direction Gabor filter
1 中节能晶和照明有限公司, 江西 南昌 330029
2 鹰潭市第一中学, 江西 鹰潭 335000
提出发光二极管(LED)多向准直透镜的设计方法，利用多个自由曲面的全反射实现多向准直。基于LED的朗伯型配光展开研究，采用光学透镜配光，运用Matlab软件进行数值计算，得到自由曲面上的多个点坐标值，结合3D软件及TracePro设计出多向准直透镜。所得多向准直光束在同一个平面，该平面与LED发光面平行，各准直光束发散角均仅约3°。
几何光学 发光二极管 透镜 配光 多向准直 光学学报
2014, 34(10): 1008001
南京航空航天大学 智能材料与结构航空科技重点实验室，江苏 南京 210016
提出了一种换能部分采用新颖的Rainbow型压电结构的多方向振动能量收集装置。为了分析和测试Rainbow型压电换能结构的发电性能，对该装置进行了有限元分析和实验测试。有限元分析表明，金属基片的宽度与厚度、压电薄膜的宽度与长度及换能结构初始曲率半径的增大会引起换能结构输出开路电压的降低；金属基片长度的增大会引起换能结构输出开路电压的增加；压电薄膜厚度的增大会使得换能结构输出开路电压先增加后减小。实验显示，有限元分析与实验结果具有较好的一致性，且都在压电薄膜厚度为0.25 mm时换能结构的输出电压最大，得到的结果验证了有限元分析的可靠性。另外，在输出功率测试中，换能结构的输出功率达到了7.75 μW。分析及测试结果为Rainbow型压电换能结构的设计、制作提供了指导性意见。
Rainbow型压电换能结构 多方向振动能量收集 有限元分析 发电 Rainbow piezoelectric energy transferring element multi-direction vibration energy harvesting finite element analysis generating electricity
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，西安 710119
2 中国科学院研究生院，北京 100049
3 中国华阴兵器试验中心，陕西 华阴 714200
针对红外弱小多目标的检测和跟踪难题，提出一种基于多特征融合的复杂背景下弱小多目标检测和跟踪算法.融合红外弱小运动目标的灰度特征、梯度特征、运动特征等多个典型特性，进行复杂背景下弱小多目标的检测和跟踪.实验证明：该算法应用于复杂背景下低信噪比的红外弱小多目标图像序列能得到较理想的结果，算法检测概率高、检测速度快、具有较强鲁棒性.
多特征融合 红外弱小多目标 多向梯度 信噪比 检测概率 Multi-characteristics fusion Infrared faint targets Multi-direction grads SNR Detection probability
1 天津大学, 天津 300072
2 天津技术物理所, 天津 300192
