[發(fā)明專利]一種基于卷積特征的水印嵌入方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810167872.5
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN110211016B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周燕;袁常青;曾凡智;錢杰昌
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 王國標(biāo)

1.一種基于卷積特征的水印嵌入方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，對原始圖像分塊；

步驟2，生成卷積特征水印；

步驟3，對原始圖像分塊DCT變換；

步驟4，在原始圖像分塊高頻系數(shù)中嵌入卷積特征水印；

步驟5，對嵌入水印的圖像分塊水印檢測；

在步驟2中，生成卷積特征水印包括以下子步驟：已訓(xùn)練的深度網(wǎng)絡(luò)讀取原始圖像提取卷積特征圖，將卷積特征圖的所有像素點序列化，通過閾值將卷積特征像素序列分成兩個部分和，并且計算屬于每一個類的數(shù)量，根據(jù)和生成卷積特征水印，按照公式生成水印信息，其中i=1，2，3；

在步驟2中，采用訓(xùn)練好的深度網(wǎng)絡(luò)讀取原始圖像提取卷積特征圖包括以下子步驟：

步驟2.1，搭建基于批量歸一化層的深度網(wǎng)絡(luò)；

步驟2.2，隨機初始化深度網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；

步驟2.3，用候選區(qū)域訓(xùn)練集圖片作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，分批次輸入搭建好的深度網(wǎng)絡(luò)；

步驟2.4，深度網(wǎng)絡(luò)對提取的候選區(qū)域數(shù)據(jù)集進(jìn)行卷積操作；

步驟2.5，用候選區(qū)域訓(xùn)練集圖片訓(xùn)練深度網(wǎng)絡(luò)的批量歸一化層與其它所有層參數(shù)；

步驟2.6，獲得訓(xùn)練好的深度網(wǎng)絡(luò)；

步驟2.7，測試圖片通過訓(xùn)練好的深度網(wǎng)絡(luò)；

步驟2.8，提取卷積特征圖作為特征對象區(qū)域，采用具有五個卷積核的深度網(wǎng)絡(luò)分別提取五幅卷積特征圖，將所述五幅卷積特征圖的灰度值的平均值作為新的卷積特征圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積特征的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟3中，對原始圖像分塊DCT變換包括以下子步驟：依次對原始圖像的RGB層每一個子塊進(jìn)行DCT變換，并進(jìn)行Zig-Zag掃描，對于圖像的每一個分塊，用RGB層代表每個8×8分塊的三個顏色層，通過DCT變換得到分塊的三個顏色層的DCT系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積特征的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟4中，在原始圖像分塊高頻系數(shù)中嵌入卷積特征水印包括以下子步驟：依次在原始圖像的RGB層的子層R層、G層、B層每一個子塊的高頻系數(shù)中嵌入卷積特征水印，在原始圖像的R層、G層、B層每一個子塊的高頻系數(shù)中嵌入卷積特征水印嵌入位置為，取k=25，嵌入規(guī)則為：

若，

，

若，

，

其中，；為水印；為原始圖像分塊；代表水印嵌入位置，每個水印被重復(fù)嵌入3次；為水印嵌入強度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積特征的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟5中，對嵌入水印的圖像分塊水印檢測包括以下子步驟：

（a）采用下列公式提取每一個塊的水印信息，，為分塊水印，

；

（b）采用多數(shù)投票的方式獲取分塊上RGB層的RGB顏色的水印值；

（c）按照公式計算矩陣，其中，為分塊水印，水印的區(qū)域大小為，，，；；函數(shù)為取絕對值函數(shù)；

（d）對于分塊，采用篡改系數(shù)MC(l，h)降低誤判率，并判斷或者是否成立，若成立則標(biāo)注分塊被篡改，若不成立則標(biāo)注分塊沒有被篡改，其中，=3；；

（e）按照步驟（a）到步驟（d）處理完圖像中所有的分塊，輸出圖像篡改檢測結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積特征的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟5中，采用多數(shù)投票的方式獲取分塊上RGB層的RGB顏色的水印值的方法，多數(shù)投票的方式為下列公式，，，為分塊水印；

其中多數(shù)投票函數(shù)Maj（）函數(shù)定義為，其中，為分塊；#（）函數(shù)為計數(shù)函數(shù)，用于統(tǒng)計分塊上RGB層的RGB顏色的水印值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積特征的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟5中，計算分塊的距離d鄰域內(nèi)的篡改相關(guān)系數(shù)MC(l，h)如下：

其中，； d=2。