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《解放军信息工程大学》 2010年
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高辐射分辨率遥感影像数字水印算法研究

王兰  
【摘要】:高辐射分辨率(≥10bit)航空航天数字遥感影像已经逐渐成为空间地理信息获取的主要数据源。与普通遥感影像相比,高辐射分辨率遥感影像信息含量更大,能够更精细地分辨各类地物的细节,降低混合像元对于定量分析的影响,提高遥感分析的准确度,具有广阔的应用前景,因此,对其数据安全保护技术的研究具有重要意义。数字水印技术作为信息隐藏领域的研究热点,能够为高辐射分辨率遥感影像的数据安全提供有效支持。本文对高辐射分辨率遥感影像的特性以及现有水印算法的研究现状进行了分析,探讨了高辐射分辨率遥感影像的数字水印技术要求,在此基础上,研究适用于其自身特点的数字水印算法,主要工作包括: 1.详细阐述了数字水印技术的原理、特性、分类、应用以及国内外研究现状;分析了高辐射分辨率遥感影像的特性以及与一般遥感影像的差异,探讨了其数字水印算法的技术要求及数字水印质量评估的方法。 2.实现了一种适用于高辐射分辨率遥感影像版权标识的可逆可见数字水印算法。通过向下移动水印覆盖区的像素比特位来保持反映图像重要视觉特性的高位信息,并利用Huffman编码对水印信息和图像低位面数据进行压缩存储,接收方无需任何有关水印的信息就能无损重建原始图像。算法视觉效果较好,可以将水印嵌入载体图像的任意位置,且不会出现亮度跳变,水印覆盖区呈半透明状,载体图像内容仍可粗略辨认。 3.提出了一种基于双树复数小波变换的特征点数字水印算法。对图像做三级双树复数小波变换,用F?rstner算子提取图像低频子带中的特征点,根据复数小波变换的系数特点,通过修改相应的高频系数来实现水印信息的调制嵌入,提取水印信息的同时能够近无损恢复原始载体图像。算法兼顾了水印的鲁棒性和不可见性,能够有效抵抗剪切、平移,旋转等几何攻击,对线性拉伸、低通滤波等攻击也具有一定的鲁棒性。 4.对基于整数线性变换的无损隐秘传输方法进行了改进,设计了一种适用于遥感影像局部兴趣目标授权使用的可逆数字水印方案。提取遥感影像上的局部兴趣目标作为待隐藏的水印信息,并在原始图像上对该目标进行变形处理,然后利用可逆整数线性变换实现水印信息的调制嵌入,授权用户能够完全无损重建原始遥感影像。算法为盲算法,具有较大的嵌入容量,水印后图像的峰值信噪比较高,并且可以有效抵抗剪切及椒盐噪声等攻击。 5.针对高辐射分辨率遥感影像最易受到的攻击——线性拉伸,提出了一种基于整数DCT变换的可逆数字水印算法。利用同一图像子块中相邻像点像素值之间的高相关性,通过修改其整数DCT域的高频系数调制嵌入水印,并提出了水印容量提升和误差控制方案。算法具有较好的不可感知性,水印提取时不需要原始图像,能够在精确提取水印信息的同时完全恢复原始载体数据;可以有效抵抗线性拉伸的攻击,并且对于剪切、旋转、噪声,滤波等攻击都具有较强的鲁棒性。
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP309.7

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈路;遥感影像修补技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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1 王伟伟;基于粒子系统的矿井瓦斯爆炸的模拟与研究[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
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1 王贤敏;机密空间信息隐藏与遥感影像授权使用[D];武汉大学;2005年
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【二级参考文献】
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7 本报记者 王源;音乐里“暗藏”着文章[N];科技日报;2003年
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10 李小斌;灰度图象数字水印的研究与应用[D];西北工业大学;2004年
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