基于压缩感知理论的船舶数字图像水印算法

在船舶数字图像加密传输系统中,需要进行图像水印处理,提高船舶图像的抗攻击能力,针对传统的小波编码方法进行图像水印加密抗噪能力不好的问题,提出一种基于压缩感知理论的船舶图像水印算法。对提取的船舶图像采用Radon尺度变换方法进行边缘轮廓特征提取,对提取的边缘轮廓曲线采用Schwartz变换进行低频系数分解,提取船舶图像的低频压缩感知系数并与图像的高频系数进行模糊匹配,采用压缩感知理论进行图像量化编码,实现图像的水印提取。仿真结果表明,采用该方法进行船舶数字图像水印处理,提高了归一化相关系数和PSNR值,从而提高了图像的抗攻击能力。     

基于Tetrolet变换和DCT-SVD的彩色图像稳健数字水印算法

文中提出了一种Tetrolet变换域中基于离散余弦变换(discrete cosine transformation,DCT)和奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的彩色图像数字水印算法.该算法先对二值水印图像进行混沌加密预处理,对提取的彩色载体图像YCb Cr空间的亮度分量进行Tetrolet变换,将三层低频子带系数进行分块DCT变换;再对DCT变换结果进行SVD分解;最后将加密水印的奇异值嵌入,并根据高频分量的特征信息提取零水印.水印检测时,在低频区域提取鲁棒水印,并在高频区域提取认证水印,同时实现图像版权保护和内容认证.仿真实验结果表明:该算法在保证水印安全性和不可感知性的基础上,对常规图像处理攻击以及几何攻击等均具有较好的稳健性.     

信噪比约束下舰船局域网络信号滤波算法研究

针对舰船局域网络信号的传输,采用回归法和伪迹减法无法消除噪声影响,导致信号传输效果较差,为了解决该问题,提出了信噪比约束下的小波分解重构滤波算法。通过分析脉冲回波中目标信号分布特性,可有效区分正常信号和受到噪声影响信号波形。设计离散序列小波分解流程,处理受到噪声影响的离散信号,使其输出主要信息,并获取信噪比增益,有效分离低频信号与噪声,由此完成舰船局域网络信号滤波算法研究。通过实验结果可知,该算法最高滤除效率可达到90%,保证舰船局域网络信号高效传输。     

基于小波变换的边缘保留图像滤波法研究

为了在滤除图像噪声的同时又能保留图像边缘,提出了一种新的基于小波变换的图像滤波法。利用小波变换对噪声图像进行多分辨率分解,得到对应的低频近似信号分量和高频细节信号分量。提取低频系数和高频系数,分别对低频系数进行增强,对高频系数进行锐化,再对锐化后的高频系数进行阈值处理,获得噪声系数,利用锐化前的高频系数减去处理后的高频系数,得到最终的高频系数并通过小波重构得到去噪图像。     

基于小波变换的图像融合算法研究

为解决单源图像无法全面准确捕捉信息的问题,提出了一种基于小波变换的图像融合算法.首先,将多源图像进行多层小波分解,得到各个图像的低频信息和高频信息.接着对小波系数采用像素点区域特征的融合规则进行融合处理,最后通过小波逆变换得到重构图像.仿真结果表明,融合后的图像低频信息部分并没有发生改变,而高频细节部分融合了两幅源图片中的细节部分,使得融合后的图片更加清晰,可信度更高.     

舰船钛合金超声检测信号模型及模极大值小波去噪算法分析

针对舰船用钛合金超声检测信号中普遍存在的材料散射噪声过大的现象，结合钛合金超声检测信号与散射噪声信号的产生特点，构造了一组信号模型，并提出了基于小波分解的一种改进的模极大值去噪算法。该算法利用小波分解中的低频系数来确定信号位置，在高频各尺度系数的对应位置寻找相应的频率信息，以达到提取信号去除噪声的目的。实例分析表明，该模型能基本反映超声检测信号的特点，而且此算法对TA2钛合金超声检测信号去噪效果比较理想。     

基于视觉传达技术的红外舰船图像多级融合方法

针对多光谱红外舰船图像质量差影响应用性的问题,提出基于视觉传达技术的红外舰船图像多级融合方法。利用多光谱红外热成像仪采集舰船图像数据,对红外舰船图像实施中值滤波处理,增强图像的视觉传达效果。通过非下采样变换方法,将红外舰船图像划分为高频方向子带与低频子带。依据高频子带融合方法和低频子带融合方法,分别融合红外舰船图像的高频方向子带与低频子带。对融合后的高频方向子带与低频子带实施非下采样逆变换处理,获取红外舰船图像的多级融合结果。实验结果表明,该方法可以实现不同光谱频段红外舰船图像的多级融合,融合后图像的互信息量、边缘信息保留量均高于0.7,有效提升红外舰船图像的应用性。     

LMS算法在舰船磁场信号检测中的应用

针对检测舰船磁场信号时信噪比较低的问题,提出了一种基于变步长LMS算法的检测方法.根据舰船磁场信号的实际特征,首先采用小波阈值去噪法对实测信号进行处理,去除测量信号中的白噪声,并提取最后一层的低频分量,滤除高频噪声;再采用变步长LMS算法对低频分量进行自适应滤波,进一步滤除噪声,提取舰船磁场特征信号.船模实验的结果表明,该算法可以显著提高信噪比,增强了对舰船磁场信号的检测能力.     

舰船视频监控数据压缩算法的设计

数据压缩算法是舰船监控视频系统中的重要技术,直接影响舰船监控视频传输的实时性,针对当前舰船监控视频数据压缩算法存在压缩比小、信息丢失严重等不足,设计了基于剪切波变换和压缩感知算法的舰船监控视频数据压缩算法。首先对当前舰船监控视频数据压缩算法进行研究,找到各种算法存在的局限性,然后对舰船监控视频原始数据进行去噪处理,减少噪声传输所占的通信资源,并采用剪切波变换对舰船监控视频数据进行分解,最后采用压缩感知算法对剪切波变换系数进行压缩处理,减少舰船监控视频数据规模,并通过剪切波反变换对舰船监控视频数据进行重构。与对比舰船监控视频数据压缩算法的仿真对比测试结果表明,本文算法能够在保持舰船监控视频数据原始信息的基础上,对舰船监控视频数据进行了最大限度的压缩,而且舰船监控视频数据压缩速度快,获得了对比算法更加理想的舰船监控视频数据压缩结果。     

基于云计算的舰船姿态信息管理系统优化算法

常规的舰船姿态信息管理系统资源分配不均衡,在运行时执行能耗过高,导致了系统资源的浪费,为此采用云计算技术,提出舰船姿态信息管理系统优化算法研究。分离噪声与有效信号,利用两者间方差幅值差异,获取舰船姿态信息数据,根据小波系数重构,校正姿态误差,通过云计算中心合理调度数据信息,分析历史时间序列,减少系统空闲所占比重,完成了基于云计算的舰船姿态信息管理系统优化算法研究。设计对照实验,将优化后的执行能耗,与另外2种常规算法相比较,实验结果表明,优化后的算法能够使其能耗降低21.63%,合理分配了系统资源,避免资源浪费。     

一种基于小波的盲提取信息隐藏

提出了一种基于小波的盲提取信息隐藏算法。将载体进行小波分解，根据低频区域小波系数的重要比特位选择中频区域隐秘信息的嵌入位置。再将经过了预处理的隐秘信息映射到已确定的嵌入位置，最终通过小波反变换生成含有隐秘信息的伪对象。提取则是嵌入的反过程。试验表明此方法的隐藏效果较好，伪对象与原始载体的区别不易被人眼察觉。提取时不需要原始载体，具有一定的抗攻击性。     

改进差分进化算法在舰船电力系统网络重构中的应用

针对舰船电力系统的网络重构,建立了以负载恢复量、开关操作数和发电机效率均衡为多优化目标的舰船电力系统故障恢复模型,提出了一种带自适应离散断点算子和动态变异、交叉因子的改进离散差分进化算法进行求解。改进后的算法能有效地提高收敛速度,并克服传统差分进化算法收敛精度不高、易陷入局部最优的问题。舰船电力系统网络故障恢复算例表明,该方法能获得更好的系统重构方案,并具有较好的优化性能。     

小波分解和多尺度形态学的舰船图像自动识别

传统舰船图像识别方法仅支持单一识别算法运算,导致不同图像识别特征差异化区域的识别感知系数降低,直接影响自动识别准确率。为了保证不同算法在融合过程中的相互独立与统一,提出小波分解和多尺度形态学的舰船图像自动识别。对图像识别滤波器进行多尺度形态优化,使其适应差异化特征图像;利用小波分解算法,计算得到图像特征区域熵;根据识别特征熵,对识别图像特征进行提取。最后通过特征的多尺度对比,完成图像自动识别计算。通过与传统单一算法的图像识别方法对比证明,在相同时间内,提出方法的识别准确率最高,并可将识别准确率控制在98%以上。     

一种改进的小波变换图像压缩方法

针对传统小波变换过程复杂的缺点和SPIHT算法编码过程重复运算、存储量大的问题,提出了一种改进的小波变换图像压缩方法.该方法首先对纹理丰富的图像进行3级小波变换,再对高频子带通过小波树分类器分为低频树和高频树.最后对最低频子带进行差值脉冲编码调制(DPCM),对低频树和高频树分别进行SPIHT和自适应算术编码(MQ).仿真结果表明,在压缩比相同的情况下,该方法不仅能够在几乎不降低图像恢复质量的前提下提高了编码速度.而且能够降低存储空间的消耗.压缩整体性能明显要优于SPIHT算法.     

基于视觉传达技术的舰船图像质量提升方法

由于舰船行驶过程所拍摄图像容易受到各种外界因素影响,降低舰船图像质量,无法获取舰船重要信息,因此,有效利用多种视觉传达技术提升舰船图像质量。结合大气弹射模型,采用改进的四叉树搜索方法估计有雾舰船图像的大气光值,通过子窗口引导滤波器估计有雾舰船图像的透射率,反推大气散射模型,获取去雾后的舰船图像;通过视觉传达技术中低通滤波器将去雾后舰船图像分解为低频部分和高频部分,将舰船图像的低频部分输入到编码-解码深度网络中,修正舰船图像的颜色,将舰船图像的高频部分输入到残差网络中,增强舰船图像的清晰度;再经视觉传达技术中改进的双伽马函数调整舰船图像的亮度,实现舰船图像的质量提升。实验结果表明：该方法使舰船图像的纹理细节丰富,颜色鲜明,具有较高的清晰度和对比度,符合人眼的视觉感受;与原始舰船图像的结构相似性均在0.91以上,保证了舰船图像的真实性。     

基于信息融合技术的舰船导航信息系统

为了缩短获取舰船导航信息的时间,保证船舶航行的可靠性,提出基于信息融合技术的舰船导航信息系统设计。在信息融合技术的基础上,通过舰船导航信息接收机电路设计和电源适配器设计,完成系统的硬件设计;基于舰船导航信息的提取和DWA算法改进设计,完成系统的软件设计,实现舰船导航信息系统设计。测试结果证明,基于信息融合技术的导航信息系统与基于GPS的导航信息系统相比,获取导航信息的时间明显缩短。     

基于小波分解的舰船钛合金超声检测信号去噪算法

传统的信号去噪算法在处理舰船钛合金超声检测信号时,受到阈值函数不连续这一特性的影响,算法的自适应性比较差。为此,将小波分解技术应用到超声检测信号去噪算法中。考虑小波分解层数对信号的影响,利用先验知识确定分解层数,在此基础上,结合软硬阈值函数,构造出折中的阈值函数并进行一定优化,将构建的阈值函数用于小波系数最化处理,将小波系数与分解系数相结合重构超声检测信号,完成去噪处理。实验结果表明:设计的基于小波分解的舰船钛合金超声检测去噪算法在不同的实验条件下信噪比高、均方根误差小,该算法的自适应性优于传统的去噪算法。     

双目视觉下红外遥感舰船图像三维重构设计研究

为提升舰船三维重构结果的细节丰富度,在双目视觉支持下提出红外遥感舰船图像三维重构设计方法。通过像素坐标系与世界坐标系的转换,融合可见光图像与红外遥感图像的点云信息。从可见光图像与红外遥感图像融合结果中提取舰船目标的质心、质心区域灰度以及舰船区域面积的特征点。利用半全局匹配算法,匹配提取特征点。依据匹配结果采用三角化曲面算法实现舰船图像三维重构。实验结果表明,该方法重构获取的舰船图像,细节丰富,未出现空洞或细节丢失情况。     

舰船辐射信号中压缩感知降噪性能的研究

研究了含噪信号的压缩感知方法,分析得出,在压缩采样过程中,原始信号的信息得到保留,而噪声信号的信息则被压缩和丢失,从而在信号重构时起到降低噪声的性能.采用含有高斯噪声的舰船辐射信号为例,仿真实验表明,当信噪比小于20 dB时,总存在合理的观测值,使得重构信号与原始信号的均方差比含噪信号与原始信号的均方差更小,从而起到提高信噪比的作用.     

舰船辐射信号中压缩感知降噪性能的研究

研究了含噪信号的压缩感知方法,分析得出,在压缩采样过程中,原始信号的信息得到保留,而噪声信号的信息则被压缩和丢失,从而在信号重构时起到降低噪声的性能。采用含有高斯噪声的舰船辐射信号为例,仿真实验表明,当信噪比小于20 dB时,总存在合理的观测值,使得重构信号与原始信号的均方差比含噪信号与原始信号的均方差更小,从而起到提高信噪比的作用。