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数字水印在谱片管理中的应用研究

汪治国  
【摘要】:油液监测技术是近年来工业界普遍采用的监测与诊断设备的技术之一,它是通过分析被监测机器的在用润滑剂(或工作介质)的性能变化和携带的磨粒的情况,以获得机器的润滑和磨粒状态的信息,评价机器的工况和预测其故障原因、类型和零件的技术。铁谱技术是最近三十多年才产生和应用于状态监测中的一种油液分析方法,由于它可以直接观察油液中颗粒的尺寸、几何形态、颜色、数量及分布状态等,所以它一出现即受到广泛的注意。铁谱技术是在我国应用的最多的油液检测方法之一。铁谱分析的一个非常直观有效的方法,是将同一分析对象在不同时期采集的谱片作对比分析以获得磨损变化的信息,判断磨损的状态和趋势等。 随着计算机网络和通信技术的飞速发展,油液监测的远程监控和远程诊断成为发展的方向和可能。其中一个主要的监控和监测方法即铁谱分析。而由于铁谱定性诊断的需要,各国的工作人员经过几十年的努力,建立起了典型磨粒谱片库。铁谱磨粒谱片的知识产权的保护问题和安全问题展现在我们的面前。 本文针对铁谱磨粒谱片的版权保护和安全问题进行了研究。由于使用铁谱磨粒谱片对油液进行监控和检测时对图片的质量要求是很高,在嵌入数字水印的谱片上,如果算法设计不合理可能会造成图片的部分失真。而使得磨粒分析没有意义。针对磨粒谱片的这种特殊要求,结合现有离散余弦数字水印算法的鲁棒性、安全性、抗攻击性等特性的研究,寻找出它们之间的关系,对目前的基于离散余弦变换的数字水印算法进行改进。 本文利用感知模型Watson基于DCT的视觉模型对铁谱磨粒谱片进行水印嵌入后发现,这种水印方案虽然可以很好的满足不可见性,但是在进行轮廓识别时效果不好,不能满足磨粒谱片要进行轮廓提取等数字化处理的要求,影响了磨粒谱片进行正确的模式识别。于是在多次试验的基础上对Watson算法进行改进,在尽可能满足水印不可见性以及不影响轮廓提起等磨粒谱片数字化处理方法的前提下,改变水印增强区域,得到了一种比较满意的针对磨粒谱片的特殊要求的数字水印嵌入方案。


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