[發(fā)明專利]一種基于Arnold置亂變換和DWT-DFT的醫(yī)學(xué)圖像魯棒水印方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210468872.1
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102938133A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李京兵;杜文才;白勇;任佳
• 申請（專利權(quán)）人: 海南大學(xué)
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多媒體信號處理領(lǐng)域，涉及一種基于Arnold置亂變換、離散小波變換(DWT)、離散傅里葉變換(DFT)和圖像視覺特征的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)字水印技術(shù)，具體是一種基于Arnold置亂變換和DWT-DFT的醫(yī)學(xué)圖像魯棒水印方法。?

背景技術(shù)

隨著多媒體技術(shù)和數(shù)字圖像處理的不斷進步和發(fā)展，數(shù)字成像技術(shù)已廣泛地滲透到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，采用計算機X光斷層掃描技術(shù)(CT)和磁共振成像技術(shù)(MRI)進行診斷已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷不可或缺的有效輔助手段。目前，醫(yī)學(xué)圖像占整個醫(yī)院醫(yī)學(xué)信息的70％--80％，數(shù)字信息管理系統(tǒng)在現(xiàn)代醫(yī)療體系中發(fā)揮了越來越重要的作用，基于數(shù)字醫(yī)學(xué)成像及通信(DICOM，Digital?Imaging?and?Communications?in?Medicine)標(biāo)準(zhǔn)的圖像存檔及通信系統(tǒng)(PACS)已成為當(dāng)前的研究熱點。但隨著PACS的推廣應(yīng)用，其信息安全問題逐漸暴露出來。與傳統(tǒng)的膠片圖像相比，作為診斷依據(jù)的數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像如果發(fā)生異常(如偽造、篡改、信息錯亂等)，不僅無法作為醫(yī)療事故判案的有力證據(jù)，更會延誤病人的最佳診治時間甚至發(fā)生誤診；現(xiàn)在加密方法和訪問控制已很難滿足PACS信息安全要求的情況下，尋求新的信息安全技術(shù)?措施已迫在眉睫。數(shù)字水印技術(shù)為解決這種信息安全問題提供了有效的手段。數(shù)字水印技術(shù)將標(biāo)志性數(shù)字信息嵌入到多媒體數(shù)字作品中，其特有的魯棒性和安全性保證了在經(jīng)歷信息交流過程中的數(shù)據(jù)處理后，仍能完整可靠地提取水印標(biāo)志，從而起到鑒別內(nèi)容真?zhèn)巍⒈Ｗo版權(quán)等作用。?

目前對醫(yī)學(xué)數(shù)字水印領(lǐng)域的研究主要集中在空間域和變換域(DCT、DFT和DWT)兩個方面，它們分別通過改變空間域的某些象素的灰度或變換域的一些系數(shù)的值來嵌入水印。其中DWT(Discrete?wavelet?Transform)域水印方法，與新一代的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000相兼容，JPEG2000的核心是小波變換，DWT具有良好的空間、頻率特性和與人類視覺系統(tǒng)(HVS)相符的多分辨率特性。因此基于DWT的水印技術(shù)是目前的研究熱點之一，但DWT不具有RST不變性的特點，因此研究基于DWT的抗幾何攻擊數(shù)字水印算法，有較大意義。?

鑒于對醫(yī)學(xué)圖像病灶區(qū)保護的特殊性要求，一般文獻中常選擇將水印信息嵌入到圖像的非感興趣區(qū)域(NROI)。醫(yī)學(xué)圖像中的病灶區(qū)指的是那些包含重要病理特征或診療信息的感興趣區(qū)域ROI(Region?of?Interest)，若在該區(qū)域嵌入水印，則有可能造成錯誤的診斷。但往往人們在尋找ROI時，要花費很長的時間與精力，并且一旦選擇有誤，則有可能干擾醫(yī)生的診斷。?

對于醫(yī)學(xué)圖像的研究，考慮到病患信息和一些特殊的隱私性，一旦水印被提取后，可能遭受泄露或篡改的危險。故要采取一些預(yù)處理的方式，即俗稱的加密，進行二次保護，從而加強對水印信息的安全?性保護。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于Arnold置亂變換和DWT-DFT的醫(yī)學(xué)圖像魯棒水印方法，通過將Arnold置亂變換、醫(yī)學(xué)圖像的視覺特征向量、加密技術(shù)和第三方的概念有機結(jié)合起來，不但能夠?qū)λ⌒畔⑦M行二次加密保護，而且不需要進行感興趣區(qū)域的選取，也沒有容量大小的限制性問題，具有很理想的魯棒性和不可見性，有效地解決了醫(yī)學(xué)圖像的水印的嵌入問題，同時解決了醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)用中出現(xiàn)的抗擊幾何攻擊和抗擊常規(guī)攻擊問題，可以有效的保護病患信息的隱秘性。?