论文摘要：智慧城市图像可信采集技术研究与应用

当今世界，人类以城市为中心生活，将信息网络等高新技术应用于城市中而产生了 “智慧城市”的概念。智慧城市中的海量数据的安全性面临越来越严峻的威胁。在这个信息爆炸的时代，为了达到各种非法目的，对各种图像信息进行篡改成为一种常用的手段，使得很多不明真相的大众受到误导和蒙蔽。在本文中使用密码学技术和数字水印技术，来保护智慧城市中海量图像数据的安全性，以达到图像可信采集的目的。首先，本文设计了一种新的基于自适应阈值的半脆弱可逆数字图像隐藏技术。这种方法具有高安全性、不可感知性、可逆性和鲁棒性，适用于智慧城市应用环境。现存的大多数可逆半脆弱数字水印技术是基于模256方式来实现可逆性的，为了避免椒盐噪声，一些方法通过忽略存在上溢/下溢的块，并结合ECC纠错码的方式来解决这一问题。但是ECC会减少可用的嵌入容量，尤其是对于复杂的图像。通过使用基于块的鲁棒统计量来嵌入数据，并利用广义高斯分布参数来定义图像复杂度，本文设计了一种自适应阈值的方法来嵌入数据，这种方式能够获得可逆性，鲁棒性和更高的可用嵌入容量。实验结果表明，在满足智慧城市所要求的图像质量的同时，嵌入容量得到改进。其次，本文对图像认证的传统技术数字签名进行研究，在分析现有技术路线的同时，对其中的缺点进行了分析。我们结合图像处理的DWT变换和分块思想对现有数字签名技术进行改进，在保持其高安全性、技术成熟、稳定等特点的同时，提供篡改定位等功能，来满足智慧城市图像认证的需求。最后，利用上述的基于数字水印算法的图像可信采集技术，本文设计和实现了智慧城市图像可信采集系统。通过分析城市的实际使用条件、两种算法的时间和空间复杂度和智能摄像头等硬件条件，基于数字水印算法的图像可信采集技术因其高效、不可感知、无需隐秘信道、鲁棒性和安全性好等特点被采集系统选用，并在实际测试中显示了良好的效果。

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