[發明專利]一種結合視覺密碼和增強奇異值分解的自適應零水印方法

在審

• 申請號: 202010739134.0
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111882477A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 肖振久;韓帥
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;韓惠琴

1.一種結合視覺密碼和增強奇異值分解的自適應零水印方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟11：將原始載體圖像R進行二級離散小波變換獲得低頻逼近子帶；

步驟12：將得到的特征矩陣Q_i增強奇異值分解；

步驟13：取對角矩陣S_i的第一個奇異值作為最大奇異值，并計算個最大奇異值的均值；

步驟14：依據最大奇異值和最大奇異值的均值的大小關系生成特征向量M；

步驟15：將水印圖像W利用Arnold變換實現第一次置亂加密，得到水印圖像W₁和秘鑰K₁，再經過混沌映射對水印圖像進行第二次置亂加密，得到水印圖像W₂和秘鑰K₂；

步驟16：將雙置亂得到的水印圖像W₂與特征向量M異或運算(XOR)，生成零水印圖像H；

步驟17：將零水印圖像H通過視覺密碼進行加密，生成秘密圖份B_i(i＝1,2)，將秘密圖份交給認證中心保存。

2.如權利要求1所述的結合視覺密碼和增強奇異值分解的自適應零水印方法，其特征在于，在步驟11中，將低頻逼近子帶進行n×n不重疊分塊，得到子塊并對A_i進行非負矩陣分解，即：

A_i≈P_i×Q_i

式中，P_i和Q_i分別是n×k和k×n的非負矩陣，其中k為A_i的秩，且k≤n。

3.如權利要求1所述的結合視覺密碼和增強奇異值分解的自適應零水印方法，其特征在于，在步驟12中，特征矩陣Q_i為：

Q_i＝U_i×(S_i)^β×V_i^T 0≤β≤1

其中S_i為對角矩陣，參數β通過天牛須優化方法找到最優，U_i和V_i^T為正交矩陣。

4.如權利要求1所述的結合視覺密碼和增強奇異值分解的自適應零水印方法，其特征在于，在步驟13中，最大奇異值共有個，記作并計算個最大奇異值的均值為mean(η_i)。

5.如權利要求1所述的結合視覺密碼和增強奇異值分解的自適應零水印方法，其特征在于，零水印的檢測包括如下步驟：

步驟21：原始載體圖像R′進行二級離散小波變換獲得低頻逼近子帶LL2，將LL2進行n×n不重疊分塊，得到子塊并對A_i′進行非負矩陣分解，即：

A′_i≈P_i′×Q′_i

步驟22：將NMF后獲得的特征矩陣Q_i′利用BN-SVD，得到對角矩陣S_i′；

步驟23：取對角矩陣S_i′的第一個奇異值作為最大奇異值，則共有個，記作并求出最大奇異值的均值mean(η′_i)；

步驟24：依據對比η′_i和mean(η′_i)的大小關系獲得特征向量M′；

步驟25：將秘密圖份B_i(i＝1,2)疊加恢復成零水印圖像H′；

步驟26：利用恢復的零水印圖像H′和特征向量M′做異或運算，得到雙置亂的水印圖像W₂，即：

W₂＝XOR(H′,M′)

步驟27：利用秘鑰K₁和K₂對加密的水印圖像W₂進行逆混沌映射和Arnold逆變換得到原始水印圖像W。