[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)對(duì)比度增強(qiáng)的醫(yī)療圖像可逆信息隱藏方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010963923.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112052854B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高光勇;仝士堃;王玉祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V10/25
• 分類號(hào): G06V10/25;G06T5/00;G06T5/40;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/90;H04N1/32
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)對(duì)比度增強(qiáng)的醫(yī)療圖像可逆信息隱藏方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將原始醫(yī)療圖像分割為感興趣區(qū)域和非感興趣區(qū)域；

S2、對(duì)感興趣區(qū)域的像素集中比例進(jìn)行判斷，如果像素集中比例高于規(guī)定的閾值，則對(duì)感興趣區(qū)域的直方圖先平移再灰度拓展；如果像素集中比例低于規(guī)定的閾值，則直接拓展整個(gè)感興趣區(qū)域的直方圖；

S3、將秘密數(shù)據(jù)嵌入感興趣區(qū)域，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)比度；

S4、對(duì)非感興趣區(qū)域進(jìn)行預(yù)處理，將秘密數(shù)據(jù)嵌入非感興趣區(qū)域；

S5、生成嵌入信息后的載體圖像；

步驟S2中，對(duì)感興趣區(qū)域的直方圖進(jìn)行平移和灰度拓展具體如下：

S21、計(jì)算感興趣區(qū)域直方圖的像素集中比例，分別計(jì)算[0，127]、[128，255]兩個(gè)區(qū)間上的像素集中比例；

S22、根據(jù)計(jì)算好的兩個(gè)區(qū)間上的像素集中比例，判斷是否大于閾值；

S23、如果區(qū)間[0，127]上的像素集中比例大于閾值，則將區(qū)間[128，255]上的像素平移到直方圖最右端；如果區(qū)間[128，255]上的像素集中比例大于閾值，則將區(qū)間[0，127]上的像素平移到直方圖最左端；如果兩個(gè)區(qū)間上的像素集中比例都不大于閾值，則不進(jìn)行直方圖平移；

S24、如果進(jìn)行了直方圖平移操作，則將沒(méi)有進(jìn)行平移的區(qū)間內(nèi)的直方圖進(jìn)行灰度拓展；如果沒(méi)有進(jìn)行直方圖平移操作，則對(duì)整個(gè)感興趣區(qū)域的直方圖進(jìn)行灰度拓展。

2.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療圖像可逆信息隱藏方法，其特征在于，步驟S1中，將原始醫(yī)療圖像分割為感興趣區(qū)域和非感興趣區(qū)域具體為：

S11、采用ATD圖像二值化方法將原始醫(yī)療圖像實(shí)現(xiàn)二值化；

S12、根據(jù)二值化分結(jié)果自動(dòng)識(shí)別灰度醫(yī)療圖像中的感興趣區(qū)域，并標(biāo)識(shí)出感興趣區(qū)域和非感興趣區(qū)域；

S13、對(duì)醫(yī)療圖像的感興趣區(qū)域構(gòu)建一維直方圖。

3.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療圖像可逆信息隱藏方法，其特征在于，步驟S3還包括：

感興趣區(qū)域的直方圖在經(jīng)過(guò)灰度拓展后，空出很多空bin，空出來(lái)的空bin用于嵌入信息，使直方圖均衡化；

遍歷直方圖的每個(gè)像素值，對(duì)于[0，126]上的像素值，尋找峰值bin且峰值bin的右邊相鄰為空bin的像素；對(duì)于[129，255]上的像素值，尋找峰值bin且峰值bin的左邊相鄰為空bin的像素；對(duì)找到的峰值bin嵌入秘密信息。

4.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療圖像可逆信息隱藏方法，其特征在于，步驟S4包括：

S31、降低非感興趣區(qū)域的整體亮度，將非感興趣區(qū)域的所有像素值減去非感興趣區(qū)域的最小像素值；

S32、采用LSB替代方法，替換非感興趣區(qū)域像素的LSB。

5.如權(quán)利要求4所述的醫(yī)療圖像可逆信息隱藏方法，其特征在于，步驟S4中，將秘密數(shù)據(jù)嵌入非感興趣區(qū)域包括：

計(jì)算每個(gè)像素需要嵌入的LSB個(gè)數(shù)N；

計(jì)算副信息總體長(zhǎng)度L；

副信息指對(duì)信息提取和圖像復(fù)原提供幫助的信息，其包含了LM、PSROI、PSNROI、Dshift、klast、ROI’max、ROI’min、Lmax和Lmin；LM是ROI和NROI的劃分圖經(jīng)過(guò)算術(shù)編碼壓縮后的二進(jìn)制序列，PSROI和PSNROI分別是ROI和NROI的嵌入容量；Dshift表示像素移動(dòng)的距離，klast為最后一次在ROI中嵌入信息的峰值bin，ROI’max和ROI’min分別為不包括平移像素的ROI內(nèi)最大像素值和最小像素值，Lmax和Lmin分別為拉伸像素的上邊界和下邊界；

將N嵌入前兩個(gè)像素的LSB，將L嵌入后18個(gè)像素的LSB，最后將副信息和秘密信息嵌入剩余像素的LSB。

6.如權(quán)利要求5所述的醫(yī)療圖像可逆信息隱藏方法，其特征在于，信息提取和圖像復(fù)原步驟如下：

S51、提取信息隱藏后的圖像的前兩個(gè)像素的LSB，得到每個(gè)像素需要嵌入的LSB個(gè)數(shù)N；

S52、提取前兩個(gè)像素之后18個(gè)像素的LSB得到副信息長(zhǎng)度L；

S53、根據(jù)N和L提取副信息LM、PSROI、PSNROI、Dshift、klast、ROI’max、ROI’min、Lmax和Lmin；

S54、根據(jù)LM復(fù)原圖像的感興趣和非感興趣區(qū)域劃分圖；

S55、根據(jù)PSROI、PSNROI將秘密信息完整地提取出來(lái)；

S56、根據(jù)Dshift、klast、ROI’max、ROI’min、Lmax和Lmin還原醫(yī)療圖像的感興趣區(qū)域。