图像零水印算法的研究

【摘要】互联网在为人们交流和生活提供方便的同时也带来了数字产品容易被非法复制和修改等问题，因此如何针对数字产品进行版权保护成为亟待解决的课题目前，数字水印技术在多媒体版权保护方面已经卓有成效，利用数字水印技术对数字产品进行的版权保护已经为法律所承认，但是在一些对图像质量要求很高的应用场合，如医学军事和政府公文中，嵌入式水印的使用受到了限制因此，应用此类数据媒体的安全需求，本文提出了以下用于版权保护的零水印算法1.提出一种基于角点增强的零水印算法算法首先利用角点检测算法提取出与图像旋转平移缩放等操作无关的Harris角点，通过对Harris角点检测算法基本原理的深入分析，研究发现角点响应值与象素值的拟离散抛物线的线性关系，然后利用该关系对角点进行响应值增强处理，提高了打印扫描前后检测到角点的重复率，最后以打印扫描前后重复的角点为特征点，构造表征图像特征的一维向量作为图像的零水印信息另外，针对已有局部特征描述子在打印扫描前后特征点匹配率不稳定这一问题，提出新的匹配算法，并且通过实验验证了匹配算法的有效性在水印检测时，对匹配成功的特征点进行遍历，将图像的局部特征信息和位置信息生成一维向量，对该一维向量作相似性运算，即可判别待检测图像是否含有零水印信息实验结果显示，该算法对打印扫描等信号处理具有一定的抵抗能力2.提出一种基于纹理信息和对数极坐标变换(Log-PolarTransformation,LPT)的零水印算法本算法利用结构张量提取图像丰富的纹理边缘信息，对纹理边缘图进行对数极坐标变换，构建具有抗几何攻击能力的鲁棒性零水印算法该算法首先对图像分块取得图像的低尺度图像，使用非线性结构张量提取低尺度图像的纹理图，对纹理图进行对数极坐标变换得到LPM(Log-PolarMapping)图，然后对LPM图进行二值化处理得到零水印信息，最后将置乱加密后的标识水印信息与零水印信息进行异或得到注册水印，达到图像版权保护的目的实验结果表明，该算法对常规的图像处理具有较好的抵抗能力，并且对旋转缩放等几何攻击也具有较好的鲁棒性3.提出两种基于频域关系的鲁棒零水印算法算法一利用DCT和DWT双方能量集中的特性，并且在受到攻击前后，双方系数存在相对稳定关系这一特性，顺应双方关系构造零水印信息矩阵，并与置乱加密的标识水印进行异或得到注册水印；算法二，在DCT和DWT的基础上引入奇异值变换，取图像分块的奇异值构成块奇异值矩阵，根据块奇异值矩阵中的元素与块平均值的对应关系生成零水印信息矩阵，并与标识水印异或得到注册水印实验结果显示，算法解决了水印透明性和鲁棒性的矛盾，并且对常见的信号处理具有良好的鲁棒性
【作者】尚南南；
【导师】李黎；陆剑峰；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】特征角点；结构张量；对数极坐标变换；零水印；

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