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计算全息与图像加密:仿真与实验结果

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过观察图6-5发现,随着采样率不断升高,与未使用压缩感知采样恢复的图像相关系数增大,特别是在采样率为20%时,该系数就达到了95%以上;观察图6-6同样有随着采样率不断升高,其对应的峰值信噪比增大,虽然不同图像在不同采样率下的PSNR有一定的差值,但纵观全局,其实还是呈现一种上升的趋势。

计算全息与图像加密:仿真与实验结果

本文的仿真实验是选取四幅常见图像进行仿真实验如图6-4所示,其仿真过程主要是对原始图像进行不同压缩采样率下进行采样恢复,并通过GS算法分别迭代出对应的纯相位全息图,再将全息图再现得到原始图像。从视觉上观察图6-4,比较同一幅图像不同采样率的情况,发现随着采样率不断升高,其恢复再现的图像越清晰,比较不同图像相同采样率下的清晰度相差不大,这说明该方法具有一定的普适性;从定量的角度比较使用压缩感知理论采样恢复得到的图像与使用传统方式采样得到的图像之间的关系,是通过相关系数(NC)和峰值信噪比(PSNR)这两个指标进行评价。

相关系数在图像中表示比较两幅图像之间的相关程度,其定义式为

其中,I,K分别表示两幅m×n的图像。

峰值信噪比作为图像压缩中重要的指标,其定义式为:

其中,MAXI表示图像点像素的最大数值,MES表示均方差,MSE=,I,K分别表示两幅m×n的图像。(www.xing528.com)

通过观察图6-5发现,随着采样率不断升高,与未使用压缩感知采样恢复的图像相关系数增大,特别是在采样率为20%时,该系数就达到了95%以上;观察图6-6同样有随着采样率不断升高,其对应的峰值信噪比增大,虽然不同图像在不同采样率下的PSNR有一定的差值,但纵观全局,其实还是呈现一种上升的趋势。

图6-4 不同压缩采样率下不同图像的全息对应再现像

图6-5 不同压缩采样率下的NC

图6-6 不同压缩采样率下的PSNR

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