[發明專利]一種基于數字水印的票據電子影像防篡改方法

無效

• 申請號: 201010602180.2
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102034220A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 王玉林;宿瀚元
• 申請（專利權）人: 武漢大學蘇州研究院
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 武漢天力專利事務所 42208
• 代理人: 吳曉穎;馮衛平

1.一種基于數字水印的票據電子影像防篡改方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

（1）數字水印的嵌入階段，將數字水印信息進行加密處理后嵌入到需傳輸的票據電子影像圖像的灰度分量的低頻系數中；

（2）傳輸該嵌入水印后的票據電子影像圖像；

（3）數字水印的檢測階段，從接收到的票據電子影像圖像中提取數字水印信息，將獲得的信息利用私鑰解密，重構水印圖案；比對原水印圖案和檢測到的水印圖案，確定該票據電子影像圖像是否被篡改，如有篡改，根據水印被破壞的位置可以進一步確定被篡改的位置。

2.根據權利要求1所述的基于數字水印的票據電子影像防篡改方法，其特征在于步驟（1）中所述的數字水印的嵌入階段，具體包括以下步驟：

（1.1）將獲得的票據電子影像圖像歸一化為800×360像素大小的RGB圖像；

（1.2）將歸一化后的票據電子影像圖像的色彩模式由RGB模式轉換為YUV模式，并將Y、U、V三個分量的值存于矩陣My、Mu和Mv之中；

（1.3）將矩陣My等分為若干8×8?大小的小塊，并對每個小塊單獨做DCT變換，建立矩陣M存儲所有DCT系數，矩陣M大小與My大小相同；

（1.4）從矩陣M中提取每個邏輯小塊的DCT系數矩陣，再從每個邏輯小塊的DCT系數矩陣中取6個低頻系數作為嵌入水印信息的位置，其在每個邏輯小塊的DCT系數矩陣中的坐標為（0，2）、（0，3）、（1，2）、（2，1）、（3，0）、（4，0），將上述每個邏輯小塊的DCT系數矩陣中的6個系數值對應除以量化表中的整數，對結果取整，獲得量化后的整數系數矩陣Y’；

（1.5）按照自定的奇偶規則分別嵌入1比特信息于上述6個量化過的系數中，嵌入比特信息”1”，則通過調整，將對應系數調整為奇數；嵌入比特信息“0”，則通過調整，將對應系數調整為偶數；調整規則為在原系數上+1，如發生溢出現象，則-1；

（1.6）在每個8×8的小塊中嵌入6比特信息，在整個票據電子影像圖像中嵌入6×100×45?=?27000?位信息；選擇180×150大小的二值圖像作為待嵌入的水印圖案，將上述水印比特信息加密后嵌入量化過的Y分量DCT系數中；

（1.7）將嵌入了水印信息的DCT系數對應位乘以量化表中的對應整數，即做量化的逆運算，得到嵌有水印信息的票據電子影像圖像全圖DCT系數矩陣M’，對M’做DCT逆變換獲得嵌有水印信息的新的Y分量矩陣My’；

（1.8）將My’、Mu、Mv矩陣轉化為RGB模式圖像。

3.根據權利要求2所述的基于數字水印的票據電子影像防篡改方法，其特征在于：步驟（1.1）中進行歸一化時鎖定原圖像縱橫比，如長寬比大于20/9，則以長為基準，如小于20/9，則以寬為基準，歸一化后如大小不是800×360，則不夠的部分用白色填充；具體歸一化實施算法可使用OpenCV中的cvResize()函數實現。

4.根據權利要求2所述的基于數字水印的票據電子影像防篡改方法，其特征在于：步驟（1.4）中所述的量化表是由JPEG壓縮量化表調整而來，其調整方法為JPEG壓縮量化表中的系數除以7取整。

5.根據權利要求1所述的基于數字水印的票據電子影像防篡改方法，其特征在于步驟（3）中所述的數字水印的檢測階段，具體包括以下步驟：

（3.1）將嵌有水印信息的票據電子影像圖像由RGB模式轉換為YUV模式，獲得Y分量矩陣；

（3.2）對Y分量矩陣做與嵌入過程相同的分塊DCT變換以及量化系數處理；

（3.3）根據嵌入有水印信息的系數的奇偶性，確定嵌入圖像中的水印信息，如系數為奇數，則該點嵌入為1；系數為偶數，則該點嵌入為0，將獲得的信息利用私鑰解密，重構水印圖案；

（3.4）比對原水印圖案和檢測到的水印圖案，確定該票據電子影像圖像是否被篡改；如有篡改，根據水印被破壞的位置可以進一步確定被篡改的位置。