面向心理視覺調(diào)制顯示的非負(fù)矩陣分解算法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的顯示技術(shù)被科學(xué)家所發(fā)明并研究，它們中的很多已經(jīng)運(yùn)用于人類的生活、學(xué)習(xí)和工作中。如今，隨著高分辨率的顯示設(shè)備的普及，學(xué)術(shù)研究者已經(jīng)不滿足于追求更高的分辨率或者更好的畫面顯示質(zhì)量，對于顯示技術(shù)的研究已經(jīng)朝著更加新穎的應(yīng)用方向而發(fā)展。由于傳統(tǒng)的顯示技術(shù)是一個非常直截了當(dāng)?shù)臄?shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換過程，不需要進(jìn)行任何信號的預(yù)處理，因此如何利用信號處理等技術(shù)進(jìn)一步提升顯示能力與功能的研究并不多見。
　　而最近幾年，一項

2、名為面向心理視覺調(diào)制顯示的技術(shù)被提出。提出該技術(shù)的初衷是為了能夠在同一個顯示介質(zhì)上提供多個顯示畫面，盡管時分復(fù)用等技術(shù)也可以實現(xiàn)該功能，但面向心理視覺調(diào)制顯示充分地利用了信號圖像間的相關(guān)性，因此它是一種巧妙地將信號處理、光電顯示了和人類心理結(jié)合在一起的信息顯示技術(shù)。基于該技術(shù)的思想理念，研究者們已經(jīng)將該技術(shù)拓展到了不同的應(yīng)用場景中,其中就包括了比較火熱的信息安全技術(shù)。
　　本文首先介紹了面向心理視覺調(diào)制顯示技術(shù)的原理，從數(shù)學(xué)的角度

3、分析了這一技術(shù)的本質(zhì)，即面向心理視覺調(diào)制顯示可以通過非負(fù)矩陣分解來進(jìn)行實現(xiàn)。為此，本文介紹了非負(fù)矩陣分解的發(fā)展概況，并按照其不同的分類，概述了不同類別非負(fù)矩陣分解算法的過程。這是研究面向心理視覺調(diào)制顯示技術(shù)的基礎(chǔ)。
　　在對于在面向心理視覺調(diào)制顯示的研究中，學(xué)者們大多關(guān)注于通過視覺調(diào)制設(shè)備所生成的圖像。而在實際運(yùn)用中，如果考慮為裸眼觀察者提供一個清晰而有意義的圖像，則將會為該技術(shù)提供更廣闊的應(yīng)用場景。為此，本文構(gòu)造了新的目標(biāo)函數(shù)，

4、引入了優(yōu)秀的非負(fù)分解算法，優(yōu)化了迭代過程，從而提出了在面向心理視覺調(diào)制顯示中實現(xiàn)裸眼視圖功能的算法。該算法能夠確保裸眼視圖功能的實現(xiàn)，同時對通過顯示調(diào)制設(shè)備所生成的視圖質(zhì)量產(chǎn)生較小的影響。
　　隨著彩色圖片以及彩色視頻的普及，面向心理視覺調(diào)制顯示在處理彩色圖片或視頻時的性能受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。一個彩色圖像的大小是其黑白圖像的三倍，大大拖慢了面向心理視覺調(diào)制顯示的處理速度，影響其實時性。本文結(jié)合彩色圖像RGB格式及其對應(yīng)YUV格式之間

5、的轉(zhuǎn)化關(guān)系，以及YUV格式彩色圖像的特性，提出了一種面向心理視覺調(diào)制顯示技術(shù)的加速算法。該算法能夠大大提高面向心理視覺調(diào)制顯示技術(shù)在處理彩色圖像或視頻時的速度。
　　借鑒于面向心理視覺調(diào)制顯示對于時間域上信息冗余的利用，學(xué)術(shù)界上已經(jīng)將該技術(shù)拓展到了空間域的范疇上。根據(jù)人類視覺系統(tǒng)的特性，空間域上的面向心理視覺調(diào)制顯示利用了高分辨顯示設(shè)備所帶來的信息冗余。本文將該技術(shù)移植到安卓平臺，實現(xiàn)了一個信息隱藏系統(tǒng)，能夠隱藏機(jī)密信息，保護(hù)個人