Zhang Xiaoqiang
Associate professor
Supervisor of Master's Candidates
School/Department:信息与控制工程学院
Administrative Position:教学科研型教师
Education Level:With Certificate of Graduation for Doctorate Study
Business Address:文昌校区信控学院楼403 南湖校区信控学院楼B311
Degree:Doctor
Status:在岗
Alma Mater:北京航空航天大学
Honors and Titles:
2022-08-01 指导学生参加第十一届“中国软件杯”大学生软件设计大赛总决赛中获本科、研究生及其它组二等奖
2022-06-01 2021-2022年度优秀工会工作者
2022-12-01 《基于三维置乱模型和动态DNA编码的多图像加密算法》论文获2020-2021年度徐州市自然科学优秀学术论文三等奖
2019-07-01 2017-2018年度优秀工会工作者
2017-12-01 指导学生参加《全国大学生电工技术基础知识与创新竞赛》一等奖
2020-06-01 中国矿业大学2020届本科毕业设计（论文）优秀指导教师
Hits:
Journal:Signal Processing-image Communication
Key Words:Data hiding; Image watermarking; Decoding performance; Additive spread spectrum (ASS); Bit-error ratio (BER); Laplacian distribution
Abstract:Watermarking and data hiding are important tools for copyright protection of digital media contents. To reduce the interference effect of the host signal and improve the decoding performance in the popular additive Spread Spectrum (ASS) embedding scheme, we have proposed a novel correlation-and-bit-aware additive Spread Spectrum (CASS) embedding scheme for the Gaussian distributed host signal. However, in practice, the discrete cosine transform (DCT) coefficients of real images follow the Laplacian distribution. For practical application of CASS to real images in the DCT domain, this paper proposes a CASS data hiding scheme for the Laplacian distributed host image signal. To extract the hidden message bits, we derive an optimal decoder of the ASS scheme for the Laplacian distributed host signal. The bit-error ratio (BER) of ASS and proposed CASS schemes are analyzed in theory. Finally, Monte Carlo simulations and tests on real images are carried out to illustrate the decoding performance of the ASS and proposed CASS schemes. Compared with the traditional ASS scheme, the proposed CASS scheme maintains the simplicity of the decoder, significantly reduces the host effect in data hiding and improves the decoding performance remarkably. As an extension, we discuss the CASS scheme for the generalized Gaussian distribution (GGD) distributed host signal in brief.
First Author:Xiaoqiang Zhang
Co-author:Xuesong Wang,Z. Jane Wang
Indexed by:Journal paper
Volume:29
Issue:10
Page Number:1171-1180
Translation or Not:no
Date of Publication:2014-11-01
Included Journals:SCI
Links to published journals:https://doi.org/10.1016/j.image.2014.09.003
张晓强，1983年3月生，河南省安阳市内黄县人，博士，副教授，硕士生导师。
1. 科研
√ 科研育人理念：真爱，是一场优雅地退出！
√ 主持国家自然科学基金1项、江苏省博士后科研资助基金1项和中国矿业大学青年科技基金1项等；
√ 在国内外学术期刊和会议上发表学术论文65篇，其中SCI检索32篇；
√ 已申请国内发明专利68项，已授权38项，已转让2项；
√ 已获计算机软件著作权82项；
√ 更多信息见“学者网”主页：http://www.scholat.com/xqzhang
2. 教学
√ 教学育人理念：你教室里的每一个孩子，都是一个家庭的整个世界！
√ 讲授本科生课程：《文献检索与科技论文写作（英文）》、《科技论文写作（英文）》《Matlab系统仿真（英文）》、《图像处理》、《电工技术与电子技术》和《图像处理与学术研究》等；
√ 讲授研究生课程：《学科论文写作指导》、《图像分析与识别》和《信息与通信工程》学科前沿讲座等；
√ 教改项目1：2016.6-2018.6，《数字图像处理》课程建设与教学改革，中国矿业大学教学改革与建设项目，主持。已发表教学改革论文2篇；
√ 教改项目2：2021.9-2024.9，《文献检索与科技论文写作（英文）》本本生课程已立为“中国矿业大学教学研究专项项目-全英语课程”建设项目，主持；
√ 教改项目3：2022.6-2023.12，《<信息与通信工程>学科论文写作指导（硕博贯通）》研究生课程已立为“2022年中国矿业大学研究生优质在线开放课程”建设项目，主持；
√ 2020.6，被评为中国矿业大学2020届本科毕业设计（论文）优秀指导教师；
√ 2021.7，参加山东大学举办举办课程思政高质量推进高级研修班；
√ 2020.8，参加清华大学举办的“立德树人，改革创新”高校骨干教师能力提升高级研修班；
√ 2020.1，参加清华大学举办的中国矿业大学青年教师师德师风和教学能力提升研修班；
√ 2019.11，参加苏州大学举办的中国矿业大学师德师风和教学能力提升研修班；
√ 2019.1，参加浙江大学举办的中国矿业大学研究生导师综合素能提升研修班；
√ 2017.12，指导学生参加《全国大学生电工技术基础知识与创新竞赛》荣获一等奖。
3. 研究生招生
研究方向：图像加密、图像水印、图像隐藏等；
招生人数：每年招收硕士研究生5名；
招生要求：欢迎硕士研究生保送、报考及优秀本科生实习！英语、数学和编程功底强者优先！
联系方式：有意者，请直接与我联系！
电话：（86）183-6125-5457（微信同号）
邮箱：grayqiang@163.com
4. 我的研究生
目前，所培养的每位研究生在毕业之前都能发表至少1篇SCI论文。
2018级硕士研究生：张磊（2篇SCI论文）
[1] Zhang Lei, Xiaoqiang Zhang*. Multiple-image encryption algorithm based on bit planes and chaos [J]. Multimedia Tools and Applications, 2020, 79(29-30): 20753-20771. (SCI: 000528521300002)
[2] Xiaoqiang Zhang*, Zhang Lei. Multiple-image encryption algorithm based on chaos and gene fusion [J]. Multimedia Tools and Applications, 2022, 81(3): 1-20. (SCI: 000767089800003)
[3] 2022年6月，张磊的硕士毕业论文《基于混沌的多图像加密算法研究》被评为2022年中国矿业大学优秀专业学位硕士学位论文.
2019级硕士研究生：闫轩岗（1篇SCI论文+1项授权发明专利），胡杨明（1篇SCI论文+2项授权发明专利），宫正珺（1篇SCI论文+1项授权发明专利）
[1] Xiaoqiang Zhang, Xuangang Yan. Adaptive chaotic image encryption algorithm based on RNA and pixel depth [J]. Electronics, 2021, 10(15): 1-28. (SCI: 000681922800001)
[2] Xiaoqiang Zhang, Yangming Hu. Multiple-image encryption algorithm based on the 3D scrambling model and dynamic DNA coding [J]. Optics and Laser Technology, 2021, 141(9): 1-16. (SCI: 000663589400002)
[3] Xiaoqiang Zhang*, Zhengjun Gong. Color image encryption algorithm based on 3D Zigzag transformation and view planes [J]. Multimedia Tools and Applications, 2022, 81(4): 1-33. (SCI: 000781124000012)
[4] 张晓强, 闫轩岗. 基于立体复合置乱模型和混沌的图像加密方法[P]. 申请号: CN202010008607.X，授权日: 2021.8.6.
[5] 张晓强, 胡杨明. 基于立体置乱模型和分数阶傅里叶变换的多图像加密方法[P]. 申请号: CN202010008704.9，授权日: 2021.8.6.
[6] 张晓强, 胡杨明. 基于立体置乱模型和分数阶傅里叶变换的多图像加密方法[P]. 申请号: CN202010008577.2，授权日: 2023.8.11.
[7] 张晓强, 宫正珺. 基于立体置乱模型和混沌的彩色图像加密方法[P]. 申请号: CN202010008597.X，授权日: 2021.8.6.
2020级硕士研究生：刘志伟（2篇SCI论文+1项授权发明专利），田婧希（2篇SCI论文+4项授权发明专利），廖菁菁（2篇SCI论文+2项授权发明专利），刘蜜（4篇SCI论文+1项授权发明专利），杨晓唱（1篇SCI论文+2项授权发明专利），高天聪（1篇SCI论文+1项授权发明专利）
[1] Xiaoqiang Zhang*, Zhiwei Liu, Xiaochang Yang. Fast image encryption algorithm based on 2D-FCSM and pseudo-wavelet transform [J]. Nonlinear Dynamics, 2022, 111(12): 6839-6853. (SCI: 000903424000001)
[2] Xiaoqiang Zhang*, Zhiwei Liu. Fast color image encryption algorithm based on FCSM and pre‑storage Arnold transform [J]. Multimedia Tools and Applications, 2023, 82(5): 1-32. (SCI: 000990968000001)
[3] Xiaoqiang Zhang*, Jingxi Tian. Multiple-image encryption algorithm based on genetic central dogma [J]. Physica Scripta, 2022, 97(5): 1-23. (SCI: 000787115900001)
[4] Xiaoqiang Zhang*, Jingxi Tian. Fast DNA encoding algorithm inspired by the SPOOLing system [J]. Medical & Biological Engineering & Computing, 2022, 60(7): 1-14. (SCI: 000826827000001)
[5] Xiaoqiang Zhang*, Jingjing Liao. Multiple-image encryption algorithm based on the dice-rotation model and improved chaos [J]. Journal of Electronic Imaging, 2022, 31(4): 1-26. (SCI: 000848751400065)
[6] Xiaoqiang Zhang*, Jingjing Liao. Multiple‑image encryption algorithm based on 3D‑LWT and dynamic stereo S‑box [J]. Multimedia Tools and Applications, 2023, 82(7): 1-26. (SCI: 001030536100002)
[7] Xiaoqiang Zhang*, Mi Liu, Jingxi Tian, Zhengjun Gong. Color image encryption algorithm based on dynamic block Zigzag transformation and six-sided star model [J]. Electronics, 2022, 11(16): 1-32. (SCI: 000845973200001)
[8] Xiaoqiang Zhang*, Mi Liu, Jingxi Tian. Multiple-image encryption algorithm based on Sarrus rule and 3D Fibonacci matrix [J]. Physica Scripta, 2023, 98(5): 1-25. (SCI: 000969031800001)
[9] Xiaoqiang Zhang*, Mi Liu, Xiaochang Yang. Color image encryption algorithm based on cross-spiral transformation and zone diffusion [J]. Mathematics, 2023, 11(14): 1-28. (SCI: 001036486000001)
[10] Xiaoqiang Zhang*, Mi Liu. Multiple‑image encryption algorithm based on the stereo Zigzag transformation [J]. Multimedia Tools and Applications, 2023, 82(8): 1-26. (SCI: 001044727600003)
[11] Xiaoqiang Zhang*, Xiaochang Yang. Color image encryption algorithm based on 3D spiral transform and radial diffusion [J]. Physica Scripta, 2022, 97(8): 1-26. (SCI: 000843297100001)
[12] Xiaoqiang Zhang*, Tiancong Gao. Multiple-image encryption algorithm based on the bit plane and superpixel [J]. Multimedia Tools and Applications, 2022, 81(11): 1-23. (SCI: 000888710500004)
[13] 张晓强, 田婧希. 基于风车变换的图像置乱方法[P]. 申请号: CN202210513393.0, 授权日: 2023.3.14.
[14] 张晓强, 田婧希. 基于预计算的DNA快速编码方法[P]. 申请号: CN202110380319.1, 授权日: 2022.4.19.
[15] 张晓强, 田婧希. 基于预计算的DNA快速解码方法[P]. 申请号: CN202110380330.8, 授权日: 2023.5.9.
[16] 张晓强, 田婧希. 基于DNA卷积的图像加密方法[P]. 申请号: CN202210514297.8, 授权日: 2023.5.23.
[17] 张晓强, 廖菁菁. 基于混沌和块旋转的多图像置乱方法[P]. 申请号: CN202110386457.0, 授权日: 2022.4.1.
[18] 张晓强, 廖菁菁. 基于分块镜像的图像置乱方法[P]. 申请号: CN202210514007.X, 授权日: 2023.5.23.
[19] 张晓强, 刘志伟. 基于混沌和多方位的多图像加密方法[P]. 申请号: 2021103875217, 授权日: 2023.11.6.
[20] 张晓强, 杨晓唱, 刘蜜. 基于放射形扩散的图像加密方法[P]. 申请号: 2021114749881, 授权日: 2023.11.7.
[21] 2023年6月，刘志伟的硕士毕业论文《基于混沌的图像快速加密算法》被评为2023年中国矿业大学优秀学术学位硕士学位论文.
[22] 2023年6月，田婧希的硕士毕业论文《基于DNA编码的多图像加密算法》被评为2023年中国矿业大学优秀专业学位硕士学位论文.
[23] 2023年6月，刘志伟被评为中国矿业大学2023届优秀毕业生.
[24] 2023年6月，田婧希被评为中国矿业大学2023届优秀毕业生.
2021级硕士研究生（在读）：张学恒（1篇SCI论文）
[1] Xiaoqiang Zhang*, Xueheng Zhang. Image encryption algorithm based on the Matryoshka transform and modular-inverse matrix [J]. Nonlinear Dynamics, 2023, ***. (SCI: ***，Accepted)
5. 研究生评语
[1] 2021年11月，博士生郑天雷代表2021级信息与控制工程学院论文博士班全体同学，赠送一面印有“责任担当，任务使命”的锦旗。
[2] 2022年10月，博士生田建学在班级学习群中曾评价到：“大学之大非有楼，乃有大师；良师之妙非有才，乃有良方；仁义之“师”非不伐，乃有大仁；张老师存匠心、爱学生、讲方法，是我们的好老师。有幸遇见！”
6. 实验室
网址：http://www.scholat.com/team/security
地址：文昌校区信控学院楼403室
南湖校区信控学院楼B311室
7. 自媒体平台
自媒体昵称：张老师带研究生
自媒体平台：哔哩哔哩B站、抖音等
