彩色图像的超复数整体处理理论及应用研讨.pdfVIP

奄 熏 蓥 毒 {{ 誊 指导小组成员名单 j鼍 张建秋 教授 胡波 教授 俞承芳 教授 ；．． ． 、，，‘氧．． - 艇H．人学Mlj‘々化沦文 - 摘要 超复数把彩色图像像素在色彩空间上的三色分量作为一个矢量整体进行描 述，与传统方法相比，超复数更好地描述了小同色彩分量之间的特定联系，为 彩色图像处理丌辟了一个新天地。 首先，本论文在研究彩色图像超复数整体处理理论的基础上，提出了一种 快速计算超复数傅氏变换和超复数互相关的新算法，它把超复数按实部和各个 虚部展开，分别进行传统的快速傅氏变换计算，再把对应的单位虚向量还原， 从而实现了超复数傅氏变换和超复数互相关的快速求解。分析表明，与目前现 有的快速算法相比，本论文计算超复数傅氏变换和超复数互相关的快速算法更 ● 简单易行，且计算量更小。 其次，本论文通过对彩色载体图像进行快速超复数傅氏变换，在超复数频 域的合适频段嵌入水印数据，从而提出了超复数频域的有意义数字水印算法。 为了保证嵌入水印的载体图像仍然可以用三色分量进行传输，本论文研究了在 超复数频域嵌入水印的前提条件，以及提出了如何满足该条件的方法。分析表 明：提出的方法通过超复数傅氏逆变换，可以把嵌入水印带来的误差扩散到色 彩空间的三色分量上，实现了不易感知性和安全性的良好结合。同时，为提高 提出水印算法的鲁棒性，本论文还提出了进行“交叉冗余嵌入的规则。在此 基础上，本论文研究了人类视觉系统对彩色载体图像的纹理、边缘和亮度的掩 ● 蔽特性与嵌入水印强度的关系，据此关系进而提出了彩色图像在超复数空间的 自适应水印算法。在彩色载体图像中嵌入数字水印的实验结果表明，提出的超 复数频域水印算法优于文献中报道的算法。 此外，针对彩色目标跟踪，本论文通过把彩色图像目标像素作为一个矢量 进行整体描述，建立起了完整描述目标色彩特征的超复数目标模板；为了减小 背景图像对目标跟踪的干扰，采取了对距离目标中心越远的矢量像素就赋予越 小权值的措施；利用研究的超复数互相关的快速算法来计算被加权的目标与模 ● 板之间的“超复数鲁棒互相关’’，提高了对有粗差和局部遮挡运动目标的空间定 ● 位的鲁棒性；应