基于压缩感知的图像哈希算法

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1、￣单位代码１０６０２Ｉ学号２０１３０１１５３６分类号ＴＰ３９１密级公开心＇＞獅＾呼藏序Ｖ：；＾ＧＵＡＮＧＸＩＮＯＰＭＡＬＵＮＩＶＥＰＳＩＴＹ硕幸学化＾文基于压缩感知的图像哈希算法ＩｍａｅＨａｓｈｉｎｇＢａｓｅｄｏｎＣｏｍｒｅｓｓｉｖｅＳｅｎｓｉｎｇｐｇ学院：计算机科学与信息王程学院专业：计算化应用技术研究方向：图像处理年级：２０１３级研究生：刘孰指导教师：唐振军教授完成日期：２０１６年５月基于压缩感知的困像哈希算法专业乂妳：计貧机应巧技术

2、申请人：刘斷指导教师：唐振军教授论文答辩委员会主唆委巧：＿＿＿＿＿广西＂麻大獅±研姓学位论文基于压缩感知的图像哈希算法学生！刘即指导老师：唐振军教授专业：计算机应用技术研究方向２０１３：图像处理年级：级摘要一图像哈希算法是信息安全方向研究的项热口课题一一。它将幅图像映射为串短小的数字或字符序列，已普遍应用于图像认证、图像索引、图像检索和数字水印等方面。图像哈希算法具有两个基本的性质一，分别为感知鲁椿性和唯性。感知鲁棒性是指视觉内容相同或相似的图像，尽管它们的具体数据值可能存在差异，

3、但应该获得相似或者相同的哈希，该是与传统密码学中哈希算法的不同之处值。传统密码学的哈希算法可Ｗ将任意输入数一据映射成固定长度的数字序列，即使只改变输入数据的个比将也会导致输出值剧烈变化。一在日常应用中，常用的数字图像处理有图像增强、图像压缩、几何变换等系列操作，送些操作会改变图像的具体表示数据，但并不改变图像的视觉本质内容，因此图像哈希值基本保持不变。对于视觉上差异较大的图像，其哈希值应完全不同，即，图像哈希算法应具有较好的唯一性。所Ｗ传统密码学哈希算法只适合于文本数据，对于图像等多媒体数据，则需要设计和开发新的哈

4、希算法。此外，图像哈希算法应用于图像篡改检测等领域时，图像哈希值应该具有安全性一，即用不同密钥控制同幅图像的哈希提取，将得到完全不同的哈希值。，＾＾压缩感知、颜色向量角和环形分割为切入点本文＾数字图像作为研究对象１，研究图像哈希新技术，提出了两种图像哈希算法，目日，基于压缩感知和颜色向量角的图像哈希算法Ｗ及基于压缩感知和环形分割的图像哈希算法。主要研究内容如下：１．基于压缩感知和颜色向量角的图像哈希算法化缩感知是种有效的数据降维为法，可通过测量矩阵将数据实现降维操作，从而得到高效的数据压缩。对于彩色围像而言，亮

5、度变化对颜色向量角的影响较小，但对色调变化关联性大。与ＲＧＢ颜色空间的欧氏距离相比，颜色向虽角对两种颜色间的感知差异的评价更为有效，能够有效地捕捉颜色感知差异。基于Ｗ上考虑，提出联合利用压缩感知和颜色向量角来设计图巧哈希算法。该算法先对困像进行预处理，建立规范化图像，这是提取稳健特征的前提条件，巧后计算规范化图像对应的颜色向量角矩阵，随后将该矩阵进行分块，再将每个分块进行压缩感知，最后由测量向量的算术平均值得到哈希序列。大量实验结果表明该算法能够抵抗常见的数字国像操作，如缩放、水印嵌入、伽玛校正、亮度、一对比度调整

6、、高斯低通滤波和小角度旋转，并具有较好的唯性和安全性。Ｉ广西Ｉ麻大獅±＾＾学位论文２．基于压缩感知和环形分割的图像哈希算法。考虑到大多数哈希算法对旋转变换敏感，而图像的环形分割能较好抵抗旋转操作为此。该算法先对输入围像进行预处理，，利用环形分割来建立巧抗旋转操作的国像哈希算法再用环形分割提取各圆环区域内的像素集合，分别对这些集合数据进行压缩感知测量，最后通过计算测量向量和随机向量的内积来构造哈希值。实验结果表明该算法不仅对ＪＰＥＧ压缩、缩放、对比度和亮度调整等常见操作具有较好鲁棒性，而且也对任意角度旋转变换

7、０Ｃ曲Ｍ－－稳健，ＣＳ算法、ＧＦＬＶ法和。民线对比结果表明该算法的分类性能优于ＦＱ算ＲＴ－ＤＣＴ算法。关键词：，，颜色向量角图像哈希压缩感知，环形分割ＩＩ广西麻大娜±硏触学位论文ＩｍａｅＨａｓｈｉｎｇＢａｓｅｄｏｎＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅＳｅｎｓｉｎｇｇＳｔｕｄｅｎｔ：ＫａｉＬｉｕＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＺｈｅｎｊｕｎＴａｎｇＭａｏｒＡｔＴＲＡＩ２０１３ｊ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒｐｐｌｉｃａｉｏｎｅｃｈｎｏｌｏｇｙｅｓｅａｒｃｈｒｅａ：ｍａｅｒｏｃｅｓｓｉｎＧｒａｄｅ：

8、ｇｐｇ乂ｂｓ化ａｃｔＩｍａｇｅｈａｓｈｉｎｇｉｓ泣ｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎ化６ｆｉｅｌｄｏｆｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｉｎｆｏｒｍ