[發明專利]一種基于局部紋理模式的二值圖像隱寫分析方法

有效

• 申請號: 201810064364.4
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108460715B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 盧偉;陳家亮;方艷梅
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

本發明涉及多媒體信息安全以及圖像信息隱寫技術領域，更具體地，涉及一種基于局部紋理模式的二值圖像隱寫分析方法。包括以下步驟：S1.構建十三宮格像素點塊模板；S2.利用塊模板掃描圖像得到二值圖像局部紋理模式；S3.統計每個二值圖像局部紋理模式出現的頻率；S4.將局部紋理模式出現的頻率級聯形成特征向量，利用集成分類器進行學習分類。本發明利用集成分類器進行學習分類，所提取的二值圖像分析特征具有較高的特征維度，并且能夠很好地描述圖像的紋理，集成分類器能夠很好地利用所提取的高維特征進行學習分類，能夠很好地檢測出待檢測圖像是否包含隱秘信息，具有較強可靠性。

技術領域

本發明涉及多媒體信息安全以及圖像信息隱寫技術領域，更具體地，涉及一種基于局部紋理模式的二值圖像隱寫分析方法。

背景技術

隨著信息時代的到來，帶來通信便利的同時，也給信息安全提出新的挑戰。無論政府與個人，在通信過程中總有一些重要的敏感信息不希望被第三方發現、截獲；流傳網絡的圖像、視頻等多媒體數據需要版權保護；新興電子商務數據如何確認真實等。但同時一些犯罪分子利用信息加密技術傳播消息，一旦這些消息不被發現，可能會造成嚴重的后果。

隱寫術是一種典型的實現隱秘通信的技術。它利用某些公開的信息進行秘密信息隱藏，使得第三方不會察覺到秘密信息的存在?，F代信息隱藏技術的基本特點有：不可察覺性、魯棒性、更大的隱藏容量。隱寫術在信息安全保障體系的諸多方面發揮著重要的作用，主要有：數據保密通信、身份認證、數字作品版權保護與盜版鑒定以及完整性、真實性鑒定與內容回復等。然而當一些犯罪分子利用隱寫術進行信息傳播，以此達到犯罪目的，那么將帶來嚴重的后果。因此隱寫術是一把雙刃劍。對于隱寫術的攻擊方，隱寫分析技術對隱寫術的檢測具有重要意義。此外一個好的隱寫分析方法對于評估隱寫方案的安全性也非常重要。由于這些原因，具有可靠檢測性的隱寫分析方法是很有必要的。

在二值圖像中，最典型的隱寫分析方法是能夠找到很好地描述圖像內容的隱寫分析特征，并利用具有良好特性的訓練器進行學習得到良好的檢測分類模型，以此區分待檢測的圖像是否為包含隱秘信息的圖像或者是不包含秘密信息的圖像。對于現有二值圖像隱寫分析技術，最簡單方法是利用灰度游程矩陣以及灰度共生矩陣提取特征。對于二值圖像，只包含兩種灰度級，分別為黑和白，因此二值圖像紋理特征相對突出并且受噪聲影響較大。而利用二值圖像的灰度游程矩陣以及共生矩陣，所提取的特征往往比較簡單并不能很好地描述二值圖像的紋理分布，因此它們的檢測性能并不可靠。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于局部紋理模式的二值圖像隱寫分析方法，夠很好地檢測出待檢測圖像是否包含隱秘信息，具有較強可靠性。

為解決上述問題，本發明提供的技術方案為：一種基于局部紋理模式的二值圖像隱寫分析方法，其中，包括以下步驟：

S1.構建十三宮格像素點塊模板；

S2.利用塊模板掃描圖像得到二值圖像局部紋理模式；

S3.統計每個二值圖像局部紋理模式出現的頻率；

S4.將局部紋理模式出現的頻率級聯形成特征向量，利用集成分類器進行學習分類。

進一步地，所述的S1步驟為：構造一個5×5大小的十三宮格像素點塊模板，其中每一宮格是一個小的正方形，表示一個像素，十三個宮格構成一個二值圖像掃描窗口，其中包含3×3大小的九宮格，其余四個宮格分別位于九宮格的正上方，正下方，正左方和正右方；對掃描窗口中的十三宮格按照一定的順序進行編號：0，1，2……12，其中標號為0的宮格位于掃描窗口的中心位置。

進一步地，選用BIVC圖像庫，實驗所需的二值圖像庫為BIVC圖像庫，圖像庫內包含5000張二值圖像，其中包括卡通圖，紋理圖，手寫體等多種二值圖像。因為該專利是針對二值圖像的隱寫分析，需要各種二值圖像進行實驗，保證結果可靠性。

進一步地，所述的S2步驟包括以下步驟：