基于matlab和mobius變換的圖像處理畢業(yè)論文-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 我的導(dǎo)師林順達(dá)老師，在選題和畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，都給我提供了寶貴的意見，還經(jīng)常給我們開會(huì)，關(guān)心 我們的進(jìn)展情況以及所遇到的問題，在林老師的幫助下，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)最終才得以完成。 36 原始圖像的復(fù)原 在無(wú)噪聲情況下，經(jīng)過了對(duì)不同模塊做不同的處理之后，接收端對(duì)模塊進(jìn)行重新組合，如圖 27 所示，組合后調(diào)整恢復(fù)為原始圖像如圖 28 所示。嵌入的水印信息隱藏于宿主文件中，不影響原始文件的可觀性和完整性。在調(diào)制過程中把圖像涂黑傳輸，在接收端對(duì)圖像進(jìn)行恢復(fù)，分割圖像c 的信號(hào)功率為 。 仿真結(jié)果分析 無(wú)噪聲情況下傳統(tǒng)通信系統(tǒng)模型思想與 ChenMobius變換處理模型下恢復(fù)圖像對(duì)比如圖 11所示， 加噪聲情況下傳統(tǒng)通信系統(tǒng)模型思想與 ChenMobius變換處理模型下恢復(fù)圖像對(duì)比如圖 12所示 。 7 圖 2 通信系統(tǒng)思想仿真模型 數(shù)字圖像在傳統(tǒng)通信系統(tǒng)模型思想下的仿真 取一張 256*256*3 圖像，用傳統(tǒng)的余弦載波，頻率為 120xxHz 進(jìn)行調(diào)制與解調(diào) ,sample time=，低通濾波器取 10000Hz。隨著人類活動(dòng)范圍的不斷擴(kuò)大，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷擴(kuò)大。由表 2 知，經(jīng) Mobius 變換得到的正交函數(shù)族，只是有限個(gè)正、余弦函數(shù)的組合 [1]。在通信方面 Mobius 變換就是把信號(hào)展開成非正交周期函數(shù)族的疊加，而這些信號(hào)可以選用數(shù)字通信中比較常用的方波信號(hào)、三角波信號(hào)、鋸齒波信號(hào)等，同時(shí)也得到了與該非正交周期函數(shù)族正交的另一個(gè)非正交周期函數(shù)族，這給信號(hào)的解調(diào)奠定了基礎(chǔ) [24]。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。仿真結(jié)果表明，該新型的通信系統(tǒng)可以很好的恢復(fù)原始的數(shù)字圖像信號(hào)。接著對(duì)一張圖片分割成四塊，然后打亂重新組合，對(duì)分割后的各個(gè)圖片模塊作為原始輸入信號(hào)通過新型的通信系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)制，在傳輸過程中，對(duì)不同模塊應(yīng)用不同的加密手段，比如對(duì)圖像的涂黑、挖洞、以及水印技術(shù)的應(yīng)用，并且不同模塊采用不同的調(diào)制解調(diào)函數(shù)。其中 信號(hào) ()ft 與 ()dlSt相乘：()ft ()dlSt= ()ft? ； ()ft? 與噪聲相加： ( ) ( ) ( )f t n t F t? ??； ()Ft 與 ()dlSt相乘：( ) ( ) ( )dlF t S t F t???； 經(jīng)過低通濾波器： ( ) ( ) ( )F t dt f t t?? ??? ， ()t? 為誤差 [5]。它在 數(shù)值計(jì) 算、 數(shù) 據(jù) 處 理、自 動(dòng) 控制、 圖 像、信 號(hào)處 理、神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 、 優(yōu) 化 計(jì) 算等 眾 多 方面 有著廣泛的用途，特 別 是 MATLAB 的 圖 像 處 理和分析工具箱支持索引 圖 像、 RGB 圖 像、灰度 圖 像、二 進(jìn) 制 圖 像， 并 能操作多 種圖 像格式文件，使得它具有非常出色的圖像處理功能。 圖 a 加噪聲圖像波形 圖 b 解調(diào)圖像波形 圖 c 通過低通濾波器后的圖像波形 11 圖 5 傳統(tǒng)通信系統(tǒng)模型思想下加高斯白噪聲的仿真波形 還原成圖像如圖 6所示： 圖 6 傳統(tǒng)通信系統(tǒng)模型思想下加高斯白噪聲 的圖像還原 恢復(fù)圖像與原始圖像的均方誤差為 。在保密方面，新型的通信系統(tǒng)中兩個(gè)正交的函數(shù)族理論上還要滿足不同波形的變化，并且調(diào)制波函數(shù)又有很多表達(dá)式，而對(duì)應(yīng)的正交波形也會(huì)變化，要竊取到有用信號(hào)很難，保密得到了很大的提高。 21 圖 a 分割圖像 c 的加噪圖像波形 圖 b 分割圖像 c 的低通濾波后的圖像波形 圖 16 分割圖像 c 加高斯白噪聲的仿真波形 22 還原成圖像如圖 17 所示： 圖 17 分割圖像 c 加高斯白噪聲圖像的還原 恢復(fù)圖像 c與分割圖像 c的均方誤差 MSE= 分割圖像 b的仿真 分割圖像 b 的調(diào)制信號(hào)取 4 階 Mobius 變換與鋸齒波正交的函數(shù)族，解調(diào)信號(hào)取鋸齒 波頻率為 120xxHz 的信號(hào)， sample time=，低通濾波器取10000Hz。 水印技術(shù)在新型通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 分割圖像 d 作為宿主圖 像，水印圖像采用分割圖像 a，在分割圖像 d 中嵌入分割圖像 a 進(jìn)行調(diào)制傳輸， 調(diào)制信號(hào)取 3 階 Mobius 變換與奇對(duì)稱方波正交的函數(shù)族， 接收端通過相應(yīng)的技術(shù)可以從恢復(fù)的圖像信號(hào)中提出出水印信息，通信系統(tǒng)模型的建立如圖 22 所示。 表 3 數(shù)字圖像處理的仿真結(jié)果 信號(hào)類型 信號(hào)功率 無(wú)噪下的MSE 有噪下的MSE 無(wú)噪 MSE/信號(hào)功率 有噪 MSE/信號(hào)功率 分割圖像 c 分割圖像 b 分割圖像 d 水印圖像 a 表 4 新型通信系統(tǒng)抗強(qiáng)噪聲的效果 信號(hào)功率 噪聲功率 信噪比 均方誤差 MSE/信號(hào)功率 從以上的表格知道隨著信噪比的增加，信號(hào)的均方誤差越小，信號(hào)的保真度得到了加強(qiáng)，符合通信系統(tǒng)中信號(hào)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，并且在這種新型的通信系統(tǒng)中，抗噪聲干擾能力很強(qiáng)，信號(hào)在強(qiáng)噪聲環(huán)境下，恢復(fù)的圖像信號(hào)效果很好。 New Communication Sys
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