[發明專利]彩色醫學圖像零水印構造方法、系統及檢測方法、系統

有效

• 申請號: 201910583272.1
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110570342B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 王春鵬;夏之秋;馬賓;李健;李琦;王曉雨;趙婷婷
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06K19/06
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 孫園園

本發明公開了一種彩色醫學圖像零水印構造方法、系統及檢測方法、系統，屬于數字多媒體防偽和信息安全保護領域，要解決的技術問題為如何在不破壞原始醫學圖像信息的基礎上添加水印；構造方法包括：生成二維碼圖像；構造特征向量；對特征向量進行二值化處理，將一維二值序列轉換為二維特征圖像；將二維特征圖像與二維碼圖像進行異或操作，得到零水印圖像。檢測方法包括：構造特征向量；對特征向量進行二值化處理，將一維二值序列轉換為二維特征圖像；將二維特征圖像與零水印圖像進行異或操作，二維碼圖像。構造系統包括Logo處理模塊、彩色圖像處理模塊和零水印圖像生成模塊。檢測系統包括彩色圖像處理模塊、水印檢測模塊和二維碼圖像處理模塊。

技術領域

本發明涉及數字多媒體防偽和信息安全保護領域，具體地說是一種彩色醫學圖像零水印構造方法、系統及檢測方法、系統。

背景技術

近年來，CT圖像、MRI圖像和超聲波圖像等大量醫學圖像以其快速、準確、無創等檢查特點逐漸成為醫生進行臨床診斷、病情跟蹤和教學研究的重要依據。隨著網絡技術的快速發展，醫學圖像共享和遠程診斷技術也日趨成熟。在這些技術的應用中，如何保護醫學圖像的完整性變得十分重要。在對醫學圖像進行保護時，為不影響醫生的診斷，如何在不破壞原始醫學圖像信息的基礎上，對醫學圖像添加水印，是需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的技術任務是針對以上不足，提供一種彩色醫學圖像零水印構造方法、系統及檢測方法、系統，來解決如何在不破壞原始醫學圖像信息的基礎上，對醫學圖像添加水印的問題。

第一方面，本發明提供一種彩色醫學圖像零水印構造方法，包括：

利用要隱藏的有效信息生成二維碼圖像，所述二維碼圖像作為logo圖像；

計算原始彩色圖像的QPHFM矩，并選用原始彩色圖像的低階QPHFM矩構造特征向量；

對特征向量進行二值化處理，得到一維二值序列，并將一維二值序列轉換為二維特征圖像；

將二維特征圖像與二維碼圖像進行異或操作，得到零水印圖像。

本實施方式中，將需要保護的有效信息隱藏于二維碼，二維碼能夠編碼的字符串長度比一般直接作為logo的字符串長度要長的多，可以大幅度提高logo信息容量；由于圖像連續正交矩的高階矩存在許多數字化誤差，高階矩構作為圖像特征無法表現圖像微妙的細節，無減少對零水印算法性能的影響，降低其魯棒性，選用低階QPHFM矩構造特征向量。

更優的，生成二維碼圖像后，基于余弦映射對二維碼圖像進行置亂處理，得到置亂后二維碼圖像，余弦映射公式為：x_k+1＝0.98cos(π|x_k-0.5|),k＝0,1,2,......，x_k表示余弦映射生成的混沌序列的第k位；

將二維特征圖像與置亂后二維碼圖像進行異或操作，得到零水印圖像。

在上述實施方式中，對二維碼圖像進行置亂，可消除二維碼圖像中像素間的空間關系，提高零水印算法的魯棒性。

作為優選，設定二維碼圖像L＝{l(i.j),0≤i≤P,0≤j≤Q}，l(i,j)表示二維碼圖像L在坐標(i,j)處的值，P×Q為二維碼圖像的尺寸；

基于余弦映射公式對二維碼圖像依次進行行置亂和列置亂，包括：

行方向置亂：

以密鑰K₁為初值，對余弦映射公式迭代P次，得到[0,1]之間的序列X，X＝{x(i),1≤i≤P}；

基于公式X'＝unique(floor(P×X))，得序列X'，X'＝{x'(i),1≤i≤m}，x'(i)表示序列X'中第i個元素；