分?jǐn)?shù)傅里葉變換在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、將分?jǐn)?shù)傅里葉變換(FRFT，F(xiàn)ractional Fourier Transform)用于數(shù)字圖像處理領(lǐng)域中是圖像技術(shù)發(fā)展的一個新方向。由于FRFT與光學(xué)成像有著內(nèi)在的聯(lián)系，可用它來描述光學(xué)成像衍射過程，因而它非常適合于數(shù)字圖像處理。
　　 本文在分析了FRFT的數(shù)學(xué)、光學(xué)特性和FRFT與數(shù)字圖像關(guān)系基礎(chǔ)上，提出了基于FRFT變換域的數(shù)字圖像處理算法。這些算法主要集中于圖像復(fù)原和數(shù)字圖像信息安全兩個方向，內(nèi)容包括以下三個方面：<

2、br>　　 首先依據(jù)FRFT與光學(xué)衍射成像系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系，利用FRFT分析和解釋了光學(xué)成像過程中的散焦模糊現(xiàn)象，進(jìn)而構(gòu)建FRFT散焦成像模型。FRFT散焦成像模型完全不同于傳統(tǒng)的點(diǎn)傳播模型PSF，它揭示了光學(xué)成像系統(tǒng)中散焦圖像的模糊本質(zhì)是在于連續(xù)FRFT過程導(dǎo)致圖像的幅度、相位發(fā)生改變。由此本文提出了基于FRFT散焦成像模型圖像復(fù)原算法，它可以提高散焦模糊圖像的清晰度、改善圖像質(zhì)量，解決了數(shù)字圖像中散焦模糊問題。最后將FRFT散焦圖像

3、復(fù)原方法與傳統(tǒng)PSF模型散焦復(fù)原方法進(jìn)行對比實驗，結(jié)果顯示FRFT散焦復(fù)原法的恢復(fù)效果優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
　　 在數(shù)字版權(quán)安全保護(hù)中，依據(jù)FRFT的光學(xué)衍射成像系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系，本文并將當(dāng)前流行的CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)原理融入到水印系統(tǒng)中，由此提出了基于CDMA擴(kuò)頻的FRFT域數(shù)字圖像水印實現(xiàn)算法。將水印數(shù)據(jù)分解成一些片斷，每個片斷代表不同的CDMA用戶數(shù)據(jù)，每個片斷數(shù)據(jù)用不同的正交Gold碼調(diào)制成CDMA擴(kuò)頻水印數(shù)據(jù)，而后將這些CDM

4、A水印數(shù)據(jù)嵌入到圖像的FRFT域的低頻系數(shù)中。FRFT圖像水印同時具有空域水印系統(tǒng)和頻域水印系統(tǒng)的特性，CDMA技術(shù)能改善水印系統(tǒng)的魯棒性和安全性、增加水印信息容量。
　　 在數(shù)字圖像加密保護(hù)中，利用FRFT的多樣性和混沌序列的復(fù)雜性、偽隨機(jī)性和對初值敏感性，本文提出基于FRFT域和空域混沌序列的雙重圖像加密算法，它能顯著提高加密圖像的抗攻擊性。另外本文研究了基于非對稱FRFT域的雙重隨機(jī)相位圖像加解密實現(xiàn)過程。