基于混沌系统的量子彩色图像加密算法

为了提高图像安全性,将混沌系统引入到量子图像加密领域. 首先通过Chen混沌将图像按位异或;然后将彩色图像表示为量子的叠加态,通过Logistic混沌序列产生幺正矩阵对量子图像进行置乱;再次产生一个混沌序列对每个像素的红绿蓝三基色进行随机互换,达到对量子图像加密的目的;最后,在经典计算机上进行了模拟实验,结果表明加密后图像直方图更为平滑,像素平均分布在0～255范围内,图像相邻像素相关性低,加密图像红绿蓝像素相关系数平均值分别为0.001 6、0.001 7和0.003 8,并且密钥敏感性高,能有效抵抗穷举攻击和统计攻击,算法具有良好的有效性和可行性.      

基于二维耦合映像格子模型的图像加密

为了平衡混沌系统的复杂性和效率之间的关系，将分段Logistic映射（piecewise Logistic map，PLM）引入到二维耦合映像格子（2D coupled map lattices，2DCML）模型中. 采用暂态转换以使模型的输出序列服从均匀分布，进而得到T2DCML模型，基于此模型提出了一类图像加密算法. 在加密算法中，利用模型输出的伪随机序列构造两个初等变换矩阵，对图像进行置乱操作；然后再从模型中提取状态值的比特构造整数序列，对置乱后的图像进行扩散操作；经过若干轮的置乱与扩散操作，产生最后的加密图像. 仿真实验及性能分析表明:该算法的相关系数的绝对平均值为0.001 3，信息熵为7.999 3，像素变化率（number of pixel change rate，NPCR）和统一平均变化强度（unified average change intensity，UACI）分别为99.63%和33.60%，能够有效满足图像在网络中安全传输的需求.      

一种基于Logistic混沌序列的加密隐藏算法

利用混沌序列的随机性和不可预测性,可将其作为密钥进行数据加密.同时,传统的加密技术所得到的密文容易被攻击者发现,影响了信息的安全性.本文有效地引入信息隐藏方法,提出了基于Logistic混沌序列并将加密与隐藏相结合的算法,防止密文在传送中被监测到,提高了信息的安全性.     

Rossler混沌系统的同步研究

针对Rossler混沌系统的同步问题进行了研究,设计了各种非线性控制器,实现了Rossler混沌系统的自同步,以及Rossler混沌系统的异结构混沌同步,借助李雅普诺夫稳定性定理,从理论上保证了混沌同步控制的稳定性,MATLAB数值仿真结果证明了以上方法的有效性.     

Chen系统及其混沌控制的研究

研究Chen系统的混沌运动,通过理论分析与数值计算分析系统基本动力学性质,并通过系统相图、全局分岔图与Lyapunov指数图分析该Chen混沌系统动力学行为.然后利用x…控制法、恒定外激励控制法对该混沌系统进行控制,将该混沌系统稳定到稳定的周期轨道上.     

基于Logistic混沌方程的光通信系统仿真研究

通过混沌光通信系统模型的建立,利用MATLAB对Logistic混沌方程产生混沌序列进行频谱能量和功率谱密度分析,发现混沌信号的频谱密度可以作为光通信系统模型的检测依据,并在此基础上进行MATLAB仿真研究,表明可以将混沌信号作为信息载体,实现光通信的混沌传输,由于混沌理论具有良好检测微弱信号的能力,从而开辟了光通信长距离无色散传输的另一种途径．     

基于图像内容和混沌系统的图像认证算法

提出了一种利用离散余弦变换（Discrete Cosine Transform,DCT）系数和混沌系统的可用于检测图像篡改定位的脆弱性数字水印算法.首先将图像进行不重叠的分块,分块后的图像经过DCT变化后,利用中频系数产生水印.同时利用混沌系统构成图像块间信息嵌入和提取的对应关系,并将水印嵌入到相关块的最低有效位.图像篡改检测过程为：将提取的水印和生成的水印进行比较,通过差异的位置对其进行定位.实验结果显示,该算法具有良好的定位精度,混沌系统的采用,使算法具有较高的安全性.     

一种在线快速判定交通流混沌的方法

对混沌、非混沌交通流序列进行了多尺度分解,发现在高频系数部分存在明显结构上的差异,依据这种差异提出了一种基于系统历史信息的在线快速判定交通流混沌的方法.实验结果表明:新的混沌判定方法比传统的混沌判定方法需要的样本数少、识别率高.该判定方法同样适用于其他确定系统在线混沌现象的快速判定.     

Lauwerier映射的混沌控制

为了克服混沌控制外加激励或阻尼的方法在控制过程中改变了原系统动力学行为的缺陷,将OGY混沌控制方法与线性控制理论极点配置法相结合,建立了线性化映射,利用极点配置法选择依赖时间变化的控制参数的小扰动,提出了对Lauwerier映射的混沌运动进行控制的新方法.根据混沌运动的遍历性,在吸引子中嵌入不稳定的周期轨道,选取不稳定的周期-1和周期-2轨道作为控制目标,当相点运动到这些周期轨道附近时,对控制参数进行微小扰动,将不稳定轨道控制在相应的稳定轨道上,并分析了不同调节器极点对混沌控制时间的影响.研究结果表明:当两个极点分别取1/8和0时,系统经过230次迭代将不稳定的轨道控制在不动点;当两个极点分别取1/6和-1/4时,经过3 300次迭代才能实现混沌控制;该方法在混沌控制的过程中没有改变原系统的动力学性质.      

基于结构性字典学习的高光谱遥感图像分类

为提高高光谱遥感图像的分类精度,提出了一种新的结构性稀疏表示及字典学习的高光谱遥感图像分类方法.该方法能同时利用高光谱遥感图像像素间的空间及光谱关系得到表示每个像素的字典,被划分为同一像素组的像素具有通用的稀疏模式;由字典计算图像的稀疏表示系数获得遥感图像的稀疏表示特征;利用线性支持向量机算法实现对高光谱遥感图像的分类.对AVIRIS和ROSIS高光谱遥感图像进行的实验结果表明:提出的方法比普通字典学习分类精度分别提高0.041 1和0.046 6,Kappa系数分别提高0.179 3和0.056 3.      

单矢量水听器改进MUSIC算法的噪声抑制性能研究

针对MUSIC算法在相干噪声背景下估计目标方位性能下降的问题,利用酉变换的空时相关矩阵（unitary spatio-temporal correlation matrice—USTCM）,替代MUSIC算法中的数据协方差矩阵,设计了单矢量水听器的USTC-MUSIC算法,通过仿真验证了新方法不论噪声是不相干或相干,其噪声抑制能力和目标分辨能力均优于原方法.     

数字图像安全技术研究进展

随着数字技术和因特网的飞速发展,图像数据的安全性越来越受到社会的普遍重视.全面分析了数字图像安全需求以及为达到各安全需求的各种安全措施,重点对数字图像加密以及数字图像水印技术的研究现状以发展进行了分析,并对存在的问题以及该领域未来可能的研究方向和研究重点进行了展望.     

Novel Chaotic Fragile Watermarking Algorithm for Image Authentication

Taking full advantage of the randomicity of chaotic system and its extreme sensitivity to the initial value, a new chaotic fragile watermarking algorithm is proposed. In the algorithm, the location key is looked as a logistic chaotic initial value for iteration to create a location matrix. According to this location matrix, a mapping image is generated and the embedding location of watermarking in image blocks is identified. Then, the watermarking sequence, which is related with the mapping image blocks and generated by H6non chaotic map, is embedded into the least significant bit (LSB) of the corresponding location in each block. Since the image content and watermarking are staggered, the algorithm has a higher security. Simulation results showed that the algorithm can detect and locate the tamper in watermarked images with an accuracy of 2 x 2 block pixels. At the same time, the watermarking images has good invisibility, and the original image is not required when extracting watermarking.     

一种基于网络安全的复合加密算法的研究

加密技术是保护网络安全的主要手段之一.在传统的DES RSA复合加密算法中,DES不仅存在着弱密钥和半弱密钥,而且在代数结构上存在着互补对称性,在一定程度上降低了破解密文的难度.文中提出一种新的复合加密算法TRA,在提高加密强度的前提下,解决以上问题.描述了TRA的模型和加密过程,并通过相关数据对该算法进行测试,分析了该算法的正确性、复杂度、安全性和效率等,并与传统的复合加密算法进行比较.     

有限快拍下的小尺度矢量阵DOA算法

针对小尺度矢量水听器阵条件下ESPRIT算法目标方位估计精度低、多目标分辨能力弱的缺点,提出了一种基于酉变换的DOA改进算法.该方法无需计算观测数据的协方差矩阵,利用阵列的观测数据及共轭信息构造一中心Hermitian对称矩阵,根据酉变换原理将其转化为实数矩阵并用实值ESPRIT方法估计目标方位.由于利用了观测数据的共轭信息,相当于虚拟增加了阵元个数,改进算法有更高的DOA估计精度和多目标分辨能力,在快拍数与阵元数相当时改进算法比协方差方法有更小的计算复杂度.仿真分析结果证明了算法的有效性.     

基于图像序列区域混沌特征的海面舰船目标检测算法

为了检测复杂海面背景中的舰船目标,提出了一种基于图像序列区域混沌特征的目标检测新算法,算法利用小数据量法计算图像序列区域的最大Lyapunov指数,分析运动目标存在时背景信号混沌特征的变化,并利用混沌特征的变化差别检测淹没在混沌背景信号中的目标信号,最后对100帧图像进行了目标检测.计算结果表明:新算法检测率为100%,虚警率为5%,检测结果优于利用统计分析方法的结果.     

一种图文信息隐藏算法

针对信息与网络安全的重要性及严峻性,提出了一种汉字信息加密、在BMP图像文件中隐藏、恢复及解密的方法.