[發明專利]結合多尺度特征與中國余數定理的大容量數字水印方法

無效

• 申請號: 201010282357.5
• 申請日: 2010-09-09
• 公開（公告）號: CN102044055A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 李雷達;錢建生;程德強
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

1.一種結合多尺度特征與中國余數定理的大容量數字水印方法，其特征是：該大容量數字水印方法包括水印嵌入和水印提取二個過程；

一、水印嵌入過程包括以下步驟：

(1)選取圓形的二值黑白圖像作為水印圖像；當需要嵌入的水印圖像為其他形狀時，選其外接圓圖像作為水印圖像，記水印信號為W；

(2)對原始圖像，利用尺度不變特征變換算法提取多尺度特征點，并以特征點為中心，特征尺度的整數倍作為半徑確定圓形區域；

(3)以尺度不變特征變換特征點檢測過程中對應的高斯差函數值作為特征點穩定性的定量度量，結合步驟(2)中確定的區域半徑，從圖像中篩選出局部最穩定的特征點，并確定出其所對應的圓形區域；

(4)以高斯差函數值作為特征點穩定性強弱的定量度量，對步驟(3)中相互之間存在重疊的區域進行優化，確定互不重疊的圓形區域；

(5)對提取的每一個區域，進行一層非下采樣輪廓波變換，并取低頻子帶內接圓內的系數作為水印嵌入所要修改的系數；

(6)將水印圖像W進行縮放，縮放后的二值水印圖像與非下采樣輪廓波變換的低頻子帶大小相同；

(7)水印嵌入時利用中國余數定理，根據水印比特對與其具有相同坐標處的低頻子帶系數進行修改，對修改后的系數進行非下采樣輪廓波重構，得到含水印的圖像塊；

(8)用含水印的圖像塊替換原始圖像中的對應區域，得到整幅含水印的圖像；

二、所述的水印提取過程包括如下步驟：

(1)對待檢測圖像，利用尺度不變特征變換算法提取多尺度特征點，并以特征點為中心，特征尺度的整數倍作為半徑確定圓形區域，特征尺度的放大倍數與水印嵌入時相同；

(2)以尺度不變特征變換特征點檢測過程中對應的高斯差函數值作為特征點穩定性的定量度量，結合步驟(1)中確定的區域半徑，從圖像中篩選出局部最穩定的特征點，并確定出其所對應的圓形區域；

(3)以步驟(2)中特征點的穩定性程度作為篩選依據，對步驟(2)中相互間存在重疊的區域進行優化，得到互不重疊的圓形區域；

(4)對每一個局部區域，進行一層非下采樣輪廓波變換，并取低頻子帶內接圓內的系數作為水印提取所采用的系數；

(5)利用中國余數定理進行水印提取，并將提取的水印圖像變換到與原始水印圖像相同的大小；

(6)計算提取的水印圖像與原始水印圖像的篡改評價函數，作為水印的相似度度量；或者根據提取的水印圖像對水印存在與否做出判斷。

2.根據權利要求1所述的結合多尺度特征與中國余數定理的大容量數字水印方法，其特征是：所述的水印嵌入過程的步驟(3)中所述篩選出局部最穩定的特征點為初步確定水印嵌入的圓形區域，按如下步驟進行：設從原始圖像中提取的特征點中特征尺度處于[4，8]之間的特征點集合為Ω₁＝{p₁，p₂，p₃，…，p_m}，m為特征點的個數，對Ω₁中的特征點p₁，以其坐標作為圓心，特征尺度的整數倍為半徑生成一個圓形區域R₁，如果R₁中包含有其它特征點，則將p₁對應的高斯差函數值與R₁中其它特征點對應的高斯差函數值進行比較，若為局部極大值，則保留p₁，并從Ω₁中去掉存在于R₁中的其它特征點，對Ω₁中的所有特征點進行上述操作，最后便得到局部最穩定的特征點，記為Ω₂＝{q₁，q₂，q₃，…，q_n}，n為局部最穩定特征點個數。