论文研究-基于LabVIEW的数字图像置换实验 .pdf

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基于LabVIEW的数字图像置换实验,宋博,马福昌,数字水印是解决数字产品版权的重要手段,为保护数字水印的安全性,需采用加密技术。本文应用labVIEW软件搭建了一个数字图像处理系��
国武技论文在线 (满射)。所以我们不必担心图像在进行转换时会有数据的丢失。 变换周期 为了使转換图象恢复到开始的数字矩阵,我们考虑两种方法,一种是求逆运算,另一种 求周期。本文选取第二种方法,前一种方法可参考文献。首先指出变换是具有周期 性的,这是因为图像的像索点坐标值取值为有限值,所以像素点经多次变换后必会回到原坐 标,那么图像中每个像素点回到原坐标点所需转换次数的最小公倍数就是整幅图像的转换周 期。关于周期的计算在文献中有较详细的求解方法,这里介绍个简便的周期计算方 法,首先我们引如下式 表示坐标为的像素点经次置换后的坐标值 而实现图像数字矩阵的还原就是使下式成立 式()中的就是我们要求解的周期值,为便于计算,这里指定变换矩阵 求解式()可转变为求解下式 有了上面的理论基础,我们就可以对图像进行置换操作并使其恢复为原始图像了。 系统设计 是一种编程软件,其编程规则和我们熟悉的 语言相类似,不同 之处在于它的程序代码是图形化的。其优点是程序易读性好,控制界面设计灵活,程序调试 手段多样,且附带多种功能的软件包。它的操作特点极大地方便了开发者,人们可以如搭积 木一样的编写程序。本文中采用 软件作为开发平台,实现图像置换这一过程 的系统设计。 的设计主要分为前面板和系统框图。系统框图设计的主要目地是实现前文讨 论的算法以及前面板搾制操作,它主要分为图像加载,周期计算,执行转换(包含图像置换 子),保存图片四个模块,这些模块由事件驱动框架封装到一起,形成一套完整的代码 前面板,用户操作芥面。可实现下述操作:在指定待处理图片的文件路径后(图片格式 为),单击‘加载图像’按钮,可显小图片及其规格大小,若图像的宽度与高度不相 等,则指示灯会变为红色,警示操作者要更换止桷的图片;单击‘转换周期’按钮,系统可 计算出符合规格大小图片的转换周期;设定转换次数后,单击‘执行转换’按钮,即可对图 像进行置换操作,系统同时会显示结果图像;单击‘保存图片’按钮,可将转换后的图片保 存在指定路径中。此外通过面板上的数字矩阵我们可以观察图像在转换前后不同坐标值下像 素值的变化,这便于我们对图像变换结果进行分析。 国武技论文在线 一H 厂 口一 2田 卧t 图酷史生不物合保存图片 4 ailintEaef 12留"即 图图像加载模块周期计算馍块执行转换模块 保存图像模块图像置换子前面板 软件评测及结果分析 分别对人小为×的灰度图像和×的色图片(所用图片来自互联网) 进行相应操作,通过‘周期计算’待到两幅图的置换周期分别为和。在对图片分别进 行次置换后,我们发现图像发生了扭曲变形,不过还可以看到原图片的些许影子。在置换 次数増加到适当值后,图像辶变得模糊不清了,与原始图像丛视觉上而言凵相差甚远。当置 换次数为计算周期值吋,通过肉眼观察比对图像,以及分析置换前后图像数字矩阵薮据(见 图和图),可确定两幅图都复原为原始图像。这些结果检验了该系统执行置换的效果及 计算周期值的正确性,表明所设计的系统是成功的 国武技论文在线 图原始灰度图像 分别对图像进行次、次、次置换操作的结果图像 原始数组 结果数组 5321719136136 204238 17119136136204238 4136 51 0 21170 2425 153 1717 1532 1717 61350 IT 图灰度图像周期置换前后图像数字矩阵对比 原始色图像 分别对图像进行次、次、次置换操作的结果图像 国武技论文在线 原始数组 结果数组 1807 100100 365的-7107-m0 100101 101 155L2g 15596 702315280 17021315512930 图色图像周期置换前后图像数字矩阵对比 结论 本文米用 软件编写了图像置换系统,可以实现对格式的灰度图像 色图片的置乱操作,所采用的算法可以准桷计算岀图像的转换周期,总体而言该系统顺利完 成数字水印的加密处理过程。不过系统存在一定的局限性,处理图片格式相对单一,对图像 大小有严格的规定,对于较大尺寸图像,转换过程时间较长,针对这些问题笔者争取在以后 的研究中进行解决。通过实践操作,笔者感觉 软件开发的系统相比传统编程语言 开发的系统,其系统代码可读性好,系统便于操作及修改,而且它易于开发成应用软件,供 用户使用,可以预见 软件的应用推广有着很好的发展前景。 参考文献 李永逵冯乔生二维变换及非等长图像置乱变换计算机工程与设计 李新路黄廷祝花托自同构映射及其逆变换分析计算机应用 黎罗罗 型置乱变换周期分析中山人学学报(白然科学版) 李兵徐家伟 变換的周期及其应用中山人学学报(白然科学版) 孙燮华章仁江计算 变换周期的新算法计算机技术与发展

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