实验报告模板szm

1 / 15实验报告模板 szm 实验一：RGB 图像分层及分层加强一：实验目的：了解图像的基本的类型和表示方式。了解索引图像中图像矩阵与调色板的关系。掌握 RGB 图像分层结构及分层加强的方法。二：实验内容：熟悉并尝试使用 Matlab 的命令方式和程序方式处理数组及图像。用 Matlab 对 RGB 图像分层，并将图像的指定层加强。三：实验过程：索引图像的操作： data,map=imread;%从 C 盘中读取 jpg图像 image,colormap;%将读取的索引图像显示出来。图 索引图像RGB 颜色色谱的分层显示： RGB=reshape*reshape,1,192),64,64,3);2 / 15 R=RGB; G=RGB; B=RGB; subplot,imshow,title; subplot,imshow,title; subplot,imshow,title;1/12图 RGB 颜色色谱的分层显示RGB 图像分层显示和指定层的加强：打开 Matlab 实验环境，在 File 选项中新建 M-Flie。并在 M-file 中写入操作代码： %将输入的 RGB 图像分层，并将图像的指定层加强%输入格式举例：【imageRGB，imageR，imageG ， imageB，result】=rgbanalysisfunction imageRGB,imageR,imageG,imageB,result=rgbanalysis; imageRGB=imread;imageRGB=double/255;result=imageRGB;%对图像进行分层提取imageR=imageRGB;3 / 15imageG=imageRGB;imageB=imageRGB;%显示结果subplot,imshow,title;subplot,imshow,title;subplot,imshow,title;subplot,imshow,title;%对相应的层进行颜色加强if level =1imageR=imageR+;endif level=2imageG=imageG+;endif level=3imageB=imageB+;endresult=imageR;result=imageG;2/12result=imageB;4 / 15imwrite;result=imread;subplot,imshow,title;在 Matlab 命令行中输入如下指令： imageRGB,imageR,imageG,imageB,result=rgbanalysis; 可得到实验结果图：图 RGB 分层显示和加强图像四：试验总结：本实验是对 RGB 图像的分层及强化处理，而MATLAB 在处理图像的时候是要将图像化为矩阵来处理，所以，在对图像处理前需要将图像转化为 RGB 图像矩阵，并分层提取，之后才能进行加强操作。在分层加强层时，R、G、B 分别是 1、2.、3 对应该层。本次实验加深了我们对课本内容的理解，同时加强了我们的学习兴趣，动手对图像进行操作更是从另一方面让我们学习 MATLAB 知识。3/12实验二：LSB 信息隐藏和提取一：实验目的：深入理解信息隐藏的相关内容，能进行简单的5 / 15信息隐写和数字水印操作。掌握顺序选择像素点及随机选择像素点，将消息嵌入 LSB 并提取消息。掌握相关工具的使用。二：实验内容：顺序选择像素点将消息嵌入 LSB 并提取消息。随机选择像素点将消息嵌入 LSB 并提取消息。分析 LSB 算法的抗攻击能力。三：实验详细过程：顺序选择像素点将消息嵌入 LSB 并提取消息。新建 M-file 编写顺序隐藏代码：%函数功能:本函数将完成在 LSB 上的顺序信息隐秘function ste_cover,len_total=lsbhide%读入图像矩阵cover=imread;ste_cover=cover;ste_cover=double;%将文本文件转换为二进制序列f_id=fopen;msg,len_total=fread;6 / 15%判断嵌入消息量是否过大m,n=size;if len_totalm*nerror;end%p 作为消息嵌入位数计数器p=1;for f2=1:nfor f1=1:mste_cover=ste_cover-mod,2)+msg;if p=len_totalbreak;end4/12p=p+1;endif p=len_totalbreak;endendste_cover=uint8;imwrite;7 / 15%显示实验结果subplot;imshow; title;subplot;imshow;title;保存后在命令行执行： ste_cover,len_total=lsbhide;得到如下对比图像：图 LSB 空域信息隐藏后图像与原始图像对比：随机选择像素点将消息嵌入 LSB 并提取消息：新建 M-file 文件写入代码：%函数功能:本函数将完成随机选择 LSB 的信息隐秘function ste_cover,len_total=randlsbhide%读入图像矩阵cover=imread;ste_cover=cover;ste_cover=double;%将文本文件转换为二进制序列5/12f_id=fopen;msg,len_total=fread; %判断嵌入消息量是8 / 15否过大m,n=size; if len_totalm*nerror; end%p 作为消息嵌入位数计数器 p=1;%调用随机间隔函数选取像素点row,col=randinterval; %在 LSB 隐秘消息for i=1:len_totalste_cover,col)=ste_cover,col)-mod,col),2)+msg; if p=len_total break; end p=p+1; endste_cover=uint8;imwrite; %显示实验结果subplot;imshow; title; subplot;imshow;title; 在命令行输入如下指令： ste_cover,len_total=randlsbhide 得到随机隐藏信息的图像:图随机选择像素点将消息嵌入 LSB 并提取消息6/12： 隐藏信息的提取：前面通过实验已经将秘密信息隐藏在图像中，9 / 15下面通过实验将隐藏的秘密信息提取出来： 新建 M-file 文件：%函数功能:本函数将完成提取隐秘于 LSB 上的秘密消息 function result=lsbget ste_cover=imread; ste_cover=double; %判断嵌入消息量是否过大 m,n=size;frr=fopen;%p 作为消息嵌入位数计数器,将消息序列写回文本文件 p=1;for f2=1:nfor f1=1:mif bitand,1)=1 fwrite; result=1; elsefwrite; result=0; endif p=len_total break; end p=p+1; endif p=len_total break; end endfclose;在命令行执行如下代码：result=lsbget; 可得到隐藏信息文件，打开原文件对比：图 隐藏信息与提取信息对比在新建随机信息提取文件 M-file：10 / 15%函数功能:本函数将完成提取隐秘于 LSB 上的秘密消息 function result=randlsbget7/12ste_cover=imread; ste_cover=double; %判断嵌入消息量是否过大m,n=size; frr=fopen;%p 作为消息嵌入位数计数器,将消息序列写回文本文件 p=1;%调用随机间隔函数选取像素点row,col=randinterval; for i=1:len_totalif bitand,col),1)=1 fwrite; result=1;elsefwrite; result=0;endif p=len_total break;end p=p+1;endfclose;在命令行执行如下代码：result=randlsbget 即可得到隐藏的信息共 424，四：实验总结：通过本次实验使我们对图像处理和信息隐藏有了更深的了解。图像在存储的时候是 2 进制代码形式，所以在本次实验中对信息的隐藏是通过将信息转化为 2 进制11 / 15代码，替换到图像的最低有效位中去。另外，本实验对图像和信息数据量都是有要求的，为了能将图像简单处理，实验中用的几乎都是一些特殊大小的图像，隐藏的信息也是有大小限制的，为了能将信息全隐藏进图像，实验用的信息只有 424Byte。8/12实验三：W-SVD 数字水印实验【实验目的】：了解图像小波变换。掌握 W-SVD 数字水印生成、嵌入、检测的方法。 了解数字水印基本模型。学会 stirmark 攻击 W-SVD 的方法。【实验内容】：【实验工具及平台】： Windows+Matlab 其它：【实验分析】：1、 请尽量使用曲线图、表等反映你的实验数据及性能 2、 对照实验数据从理论上解释原因 3、 如无明显必要，请不要大量粘贴实验效果图 12 / 154、 说明你在以下栏目中分析所使用的方法，给出实验数据，最后总结结论1、水印强度参数 对水印鲁棒性的影响：方法是将 a 分别取， ， ，得到四张不同的嵌入水印图像，再对这些图像做 jpeg 压缩，计算出相应的相关值，用 matlab 编程实现，得到下面四。9/12上面四张图分别是 a=,a=,a=,a=,由上面四张图可以看出，水印强度系数 a 越大，水印鲁棒性越好。实验时 d/n=。所以检测的阙值取，随着 a 的增大，误检率降低。2、水印强度参数 对水印不可见性的影响：用均方差来衡量 a 对水印不可见的影响。用matlab 编写 plotmse 函数绘图如下：方法是将 d/n 分别取， ， ，得到四张不同的嵌入水印图像，再对这些图像做 jpg 压缩，计算出相应的相关值，画出 jpeg 攻击- 健壮性曲线和种子相关曲线。10/12当 d/n=时。要正确测出水印，把检测阙值定为，13 / 15在它的 jpeg 攻击-健壮性曲线上可以看出相关性值高于的区域很少，它抗 jpeg 攻击的能力就很小。当 d/n=时，要正确检测出水印，就要把检测阙值定为，在它的 jpeg 攻击- 健壮性曲线上可以看出相关性值高于的区域比较大，它抗 jpeg 攻击的能力就越强，所以，d/n 越接近于 1，水印的鲁棒性就越强。4用均方差来衡量 d/n 对水印不可见性的影响由上图可见，d/n 的值对于水印的不可见性影响不大。d/n 由 0 变化到 1，MSE 的值总在 到 之间。5、水印其它参数对水印性能的影响1小波尺度对水印不可见性的影响：小波尺度对水印不可见性的影响：小波尺度从 1 到 6，计算出的 MSE 分别是输入数据的 MSE: ， ， ， ， ， ，说明它对水印不可见性的影响不大。2小波尺度对水印鲁棒性的影响11/12由图可见，小波尺度为 5 和 2 的检测阈值都14 / 15可以设为 。但是小波尺度越大，检测就越困难。由攻击曲线可以看出小波尺度大的鲁棒性好一些，因为水印嵌入的是图象能量更高的地方，所 以它的鲁棒性好一些，但是它嵌入的信息就少要一些，这就加大了检测的难度。【实验结论】：1、 请绘制 W-SVD 水印对应的理论模型图2、结论：由 wsvd 水印的原理