基于四元數(shù)的彩色圖像加密和去噪算法研究.pdf

1、彩色圖像處理通常采用三通道分別處理的方案，不過該方案沒有考慮到三通道的整體性和內(nèi)在聯(lián)系。因此，基于彩色圖像四元數(shù)表示方法以及四元數(shù)代數(shù)理論，將彩色圖像視為一個(gè)整體進(jìn)行處理，并考慮三通道之間的相關(guān)性，本文開展了傳統(tǒng)灰度圖像處理工具在彩色圖像加密和去噪領(lǐng)域中更有效的應(yīng)用研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)定義多參數(shù)分?jǐn)?shù)階四元數(shù)Fourier變換(Multiple-parameter fractionalquaternion Fo

2、urier transform，MPFrQFT)，把應(yīng)用于傳統(tǒng)灰度圖像的多參數(shù)分?jǐn)?shù)階Fourier變換(Multiple-parameter fractional Fourier transform，MPFrFT)以盡可能小的色彩信息損失推廣應(yīng)用于彩色圖像，并給出了其逆變換的證明和有效的離散實(shí)現(xiàn);
　　(2)結(jié)合雙隨機(jī)相位編碼加密技術(shù)和分?jǐn)?shù)階四元數(shù)變換，提出基于MPFrQFT的彩色圖像加密算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，相對(duì)于現(xiàn)有基于四元

3、數(shù)的雙隨機(jī)相位加密算法，基于MPFrQFT的算法與它們?cè)诮y(tǒng)計(jì)分析測試和魯棒性測試中都有著相似的良好表現(xiàn)，但是基于MPFrQFT的算法擁有更大的密鑰空間和更強(qiáng)的變換階數(shù)靈敏度;
　　(3)采用基于四元數(shù)的彩色圖像整體式處理方案，并根據(jù)脈沖噪聲和高斯噪聲的不同特性，結(jié)合基于四元數(shù)方向矢量排序統(tǒng)計(jì)的算法和改進(jìn)后的基于四元數(shù)最優(yōu)權(quán)值的非局部均值濾波器，提出一種彩色圖像混合噪聲去噪算法。提出算法充分考慮了三通道之間的相關(guān)性，能保留圖像更多的