[發明專利]一種基于特征不變量的遙感影像水印方法

有效

• 申請號: 201610091529.8
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105761197B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 任娜;朱長青;張若琰;何彥霖
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06F21/16
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

本發明公開了一種基于特征不變量的遙感影像數字水印方法，針對DCT算法抗幾何攻擊和抗常見圖像處理攻擊不能兩全的缺點進行了算法彌補，同時也充分發揮了二維碼存儲信息量大、糾錯能力強的優點。在DCT變換的8*8分塊中尋找不變量，結合該不變量使用映射函數計算嵌入的水印信息位，并通過中頻系數標記每個8*8分塊的起始位置。在進行水印檢測時，通過特征定位區域的判定，快速、準確定位含有水印信息的影像塊。本發明方法充分利用了遙感影像的像元值在幾何攻擊前后的特性，解決了水印信息不同步的問題，從而大大提高了算法的魯棒性，解決了目前遙感影像數字水印算法無法抵抗裁剪攻擊的問題，有效地保護了遙感影像數據的版權問題。

技術領域

本發明屬于地理信息版權保護領域，具體涉及一種針對遙感影像數據的采用特征水印標記水印嵌入位置的數字水印嵌入與檢測方法，以提高遙感影像數字水印算法魯棒性。

背景技術

近年來，隨著數字化和網絡化時代的飛速發展，數字遙感影像的存儲、傳輸、復制都變得非常方便快捷。遙感數據的非法拷貝和復制，不僅會造成遙感圖像的所有者蒙受巨大經濟損失，更會危及國家安全、國防安全等。這使得數據擁有者不愿輕易公開或發布其產品，不愿共享，不敢共享，嚴重阻礙了地理信息產業的發展。因此，如何保護遙感數據的安全與知識產權已成為迫在眉睫的問題。

數字水印技術作為一種嶄新的信息安全技術，為遙感影像的安全保護提供了一種切實可行的解決途徑。數字水印是指在數字化數據中嵌入水印信息，將水印信息與源數據融為一體，成為源數據不可分離的一部分。由此來確定版權擁有者、所有權認證、跟蹤侵權行為、認證數字內容來源的真實性、識別購買者、提供關于數字內容的其他附加信息等。同時對于加強責任心、震懾非法行為、有據可查快查等具有重要作用。數字水印技術在軍事安全保障、國家安全方面發揮的作用已經受到國家政府機關的高度重視。

數字水印在圖像、圖形、視頻、音頻等領域的安全保護方面取得了許多的應用，近幾年在測繪相關領域也得到了重要的應用。

常見的水印信息載體有二值圖像、隨機序列等，但是這些載體容量小，當水印識別有誤時影響水印信息的判讀，而且往往需要轉碼，與之相比，二維碼具有信息容量大、可靠性高、可以表示漢字及圖像等多種信息等優點，是水印信息載體的理想選擇。同時，二維條碼本身具有糾錯編碼，糾錯編碼具有強檢錯、糾錯功能。選取合適的糾正級別，可滿足不同的糾錯需求，由于二維碼具有高糾錯的特性，一定的噪聲并不會影響其識讀，因此，將其作為載體可以有效地提高水印的魯棒性。

目前，二維碼由于自身的諸多優勢廣泛應用于各行各業，然而，其公開的數據信息轉換方法決定了其不可能單獨勝任信息隱藏及防偽等使命。數字水印技術是信息時代下進行數字產品版權保護和防偽的有效工具，因此，本方法選擇二維條碼和數字水印結合，以此來滿足真正的防偽需求。

發明內容

本發明的目的在于：針對目前遙感影像水印技術無法解決水印信息定位、難以抵抗任意位置裁剪攻擊、魯棒性差等問題，提出一種利用特征水印標識版權水印的遙感影像數據的數字水印嵌入與檢測方法，實現具有強抗裁剪、壓縮、平移、噪聲、濾波等攻擊的遙感影像版權認證。

以二維碼為水印載體，應用于遙感影像數據版權保護的水印算法，為了實現上述發明目的，本發明一種基于特征不變量的遙感影像水印方法所采取的技術方案主要包括以下過程：

1)水印信息生成過程

步驟11：讀取有意義的文字信息；

步驟12：根據二維碼生成規則將讀取的文字信息轉換成一定大小的二維碼；

步驟13：按照編碼方式將二維碼轉化為二進制的二維數組W₀＝{0,1}，轉換得到的數組長度為Length*Length；

步驟14：對二維數組進行擴頻，添加值為全1的特征水印，得到水印信息W，其數組長度為(Length+1)*(Length+1)；