基于感知哈希的遙感影像認(rèn)證算法研究.pdf

1、遙感影像數(shù)據(jù)作為對地觀測的重要成果，在眾多領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。但是，遙感影像處理技術(shù)的發(fā)展、數(shù)據(jù)管理制度的漏洞、人為因素的威脅、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的開放性等，使遙感影像在傳輸、存儲與使用過程中容易遭受各種無意或有意的篡改攻擊，其完整性、真實性問題日漸突出。遙感影像本身具有高精度、安全性等特性，如果其完整性、真實性受到影響，那么使用價值將大打折扣，甚至帶來不可彌補(bǔ)的重大損失，所以，遙感影像的完整性、真實性認(rèn)證研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　傳統(tǒng)

2、的認(rèn)證技術(shù)更多地關(guān)注數(shù)據(jù)載體的認(rèn)證，無法區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的有效內(nèi)容信息是否遭到篡改，不能滿足遙感影像認(rèn)證的需要。近些年新興的感知哈希技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)基于內(nèi)容的認(rèn)證，為遙感影像的認(rèn)證提供了新的解決方法。本文以實現(xiàn)遙感影像的內(nèi)容認(rèn)證為目的，在分析遙感影像的數(shù)據(jù)特性和應(yīng)用環(huán)境的基礎(chǔ)上，研究遙感影像感知哈希算法，以期更好地實現(xiàn)遙感影像的認(rèn)證。
　　本文主要的研究工作如下:
　　1、分析遙感影像數(shù)據(jù)的自身特征，闡述感知哈希的基本原理，在此基

3、礎(chǔ)上，探討遙感影像感知哈希算法的特點(diǎn)與要求。
　　2、針對遙感影像海量性和大尺寸的特點(diǎn)，研究基于格網(wǎng)劃分與感知哈希的遙感影像認(rèn)證方法。提出了三種用于海量遙感影像的感知哈希認(rèn)證算法，分別是:基于四邊形格網(wǎng)劃分與感知哈希的遙感影像認(rèn)證算法、基于自適應(yīng)格網(wǎng)劃分與感知哈希的遙感影像認(rèn)證算法、基于金字塔模型與格網(wǎng)劃分的遙感影像感知哈希認(rèn)證算法，實現(xiàn)海量影像的細(xì)粒度認(rèn)證。
　　3、針對遙感影像對認(rèn)證的精度要求較高的特點(diǎn)與邊緣特征在遙感影

4、像應(yīng)用中的重要地位，研究基于邊緣特征的遙感影像感知哈希認(rèn)證算法。提出一種基于空域邊緣特征提取的遙感影像感知哈希認(rèn)證算法，通過自適應(yīng)的預(yù)處理過程實現(xiàn)運(yùn)行效率與認(rèn)證精度之間的平衡，并通過奇異值分解降低特征敏感性與算法魯棒性之間的矛盾;進(jìn)而提出一種基于自適應(yīng)Gabor濾波器組與離散小波變換(DWT變換)的遙感影像感知哈希算法，利用Gabor濾波器能夠在不同方向和頻率增強(qiáng)圖像的特點(diǎn)，在不同尺度下提取遙感影像不同區(qū)域的局部邊緣特征構(gòu)造感知哈希序列

5、，克服特征的冗余，增強(qiáng)算法魯棒性與靈活性。
　　4、針對多光譜遙感影像的數(shù)據(jù)特征，提出了三種多光譜影像感知哈希認(rèn)證算法，分別是:波段特征綜合的多光譜影像感知哈希算法、基于波段特征融合的遙感影像感知哈希算法、基于互信息與波段近鄰傳播聚類（AP聚類）的多光譜影像感知哈希認(rèn)證算法，滿足多光譜影像不同應(yīng)用環(huán)境中的完整性認(rèn)證需求。
　　5、針對遙感影像認(rèn)證過程中認(rèn)證信息的自身的安全問題，研究認(rèn)證信息的安全管理方法:針對遙感影像機(jī)密性的