[發明專利]一種自適應的圖像強紋理水印方法

無效

• 申請號: 200910022190.6
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101533507A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 同鳴;姬紅兵;王許海
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 王品華

1.一種自適應的圖像強紋理水印方法，包括如下過程：

(1)對宿主圖像進行3級小波分解，得到宿主圖像小波變換系數C_i，j；

(2)將二值水印圖像W_i，j中的{0，1}信息先映射為{-1，1}，再掃描為一維水印序列W′_i，j；

(3)對宿主圖像進行形態學運算，得到亮特征圖像I_bright和暗特征圖像I_dark：

(2a)取各向同性的圓形結構元素se，半徑為2；

(2b)用結構元素se對原始宿主圖像進行形態學頂帽變換，得到具有小于結構元素尺寸的亮特征圖像I_bright；

(2c)用結構元素se對原始宿主圖像進行形態學底帽變換，得到具有小于結構元素尺寸的暗特征圖像I_dark；

(4)將上述兩幅特征圖像進行二值映射，確定宿主圖像中亮特征I_bright和暗特征I_dark所在位置；

(5)分別將亮特征和暗特征位置映射圖像進行分塊，確定宿主圖像中強紋理區所在，作為第一密鑰Key1保存：

(5a)將亮特征和暗特征位置映射圖像分成8*8的塊，如果某一塊I_i，j中同時存在亮、暗特征，就將此塊置為1，否則置為0，得到包含宿主圖像強紋理區位置信息的二值圖像；

(5b)將代表強紋理區所在位置的白色像素保存為第一密鑰Key1；

(6)根據宿主圖像小波塊與小波樹的映射關系，利用第一密鑰Key1提取宿主圖像強紋理小波系數，作為要嵌入水印的系數；

(7)利用宿主圖像中強紋理的位置，按照如下公式計算水印自適應嵌入強度α，作為第二密鑰Key2：

α_i，j＝bright_i，j×band_l，θ×texture_i，j

其中，i，j表示嵌入位置的坐標，l，θ表示嵌入位置的小波分解層數和方向，

bright_i，j是由最低頻帶LL相應點的亮度值確定的亮度大小，可表示為：

brighti,j=1+1256×ILL×(i23-l×j23-l)]]>

其中，I^LL是最低頻帶LL的系數；

band_l，θ是由經驗選取的表示頻帶影響的固定值，可表示為：

bandl,θ=2ifθ=HH1otherwise1.00,l=10.32,l=20.16,l=30.10,l=4]]>

其中θ＝HH表示方向為45°的頻帶；

texture_i，j是表示紋理強弱的i，j所在小波塊的歸一化方差值，可表示為：

texturei,j=0.1+vari,j-varminvarmax-varmin×(0.9-0.1)]]>

其中，var_i，j表示圖像小波塊的方差，var_max和var_min分別是方差的最大和最小值；

(8)利用嵌入強度α，根據加性原則在強紋理區的小波系數中嵌入水印，得到合成圖像的小波變換系數C′_i，j＝C_i，j+αW′_i，j；

(9)對合成圖像的小波變換系數C′_i，j進行小波逆變換，得到嵌入水印后的合成圖像：

(10)將待提取的合成圖像進行3級小波分解；

(11)利用第一密鑰Key1中所包含的宿主圖像強紋理區位置信息，提取所需的小波系數；

(12)利用第二密鑰Key2中所包含的水印嵌入強度信息，通過公式W′_i，j＝(C′_i，j-C_i，j)/α提取水印信息，其中，W′_i，j是一維水印序列，C′_i，j是合成圖像小波變換系數，C_i，j是宿主圖像小波變換系數；

(13)將提取出的一維水印序列W′_i，j映射為{0，1}序列，恢復成二維矩陣形式，得到水印圖像W_i，j。