[發明專利]與設備顏色空間無關的數字水印載體圖像預處理的方法

有效

• 申請號: 202010967712.6
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112217958B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 郭凌華;穆萌;馬策踐;劉國棟;李楠;丁亭文;海敬溥;王賓杰
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32;G06T1/00;G06T3/40;G06T7/90;G06K9/62
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 弓長

本發明公開了一種與設備顏色空間無關的數字水印載體圖像預處理的方法，具體為：將原始載體圖像分割出超像素塊；采用哈希映射的對超像素塊進行標記，將每個超像素塊提取出來；通過灰度共生矩陣計算超像素塊的特征信息；構建自組織競爭神經網絡，通過神經網絡對超像素塊的圖像特征信息進行分類，再通過映射表將分類結果映射到超像素塊中得到分類的載體圖像；通過顏色矩來確定每類圖像塊嵌入的顏色通道，分離各顏色通道，得到預處理后的嵌入水印圖像；將預處理的圖像通過DCT?SVD的算法進行水印的嵌入與提取。本發明的一種與設備顏色空間無關的數字水印載體圖像預處理的方法，解決了現有技術中存在的水印抗打印、掃描性能不佳的問題。

技術領域

本發明屬于圖像處理和防偽方法技術領域，涉及一種與設備顏色空間無關的數字水印載體圖像預處理的方法。

背景技術

現如今高精度的打印機以及掃描儀都使得紙質產品被數字化、被篡改再復制變得更加容易。將數字水印技術應用于版權保護、印刷防偽等領域是一種行之有效且成本低廉的方法之一。數字水印技術是一種可以通過一定的方法向宿主信息嵌入和提取有意義或者無意義標識信息的技術。

針對數字圖像提出的諸多數字水印方法直接對整幅圖像進行處理，亦或是通過幾何分塊對圖像進行分塊后嵌入水印，但是幾何分塊的方法未考慮到圖像本身的顏色以及紋理等特征，分塊結果較為粗糙，會導致嵌入水印后圖像顏色失真的問題。雖然大多數水印算法使得水印具有良好的抗幾何攻擊的性能，但是在抵抗類似于打印掃描和打印拍照的非幾何攻擊方面會出現提取效果不佳，性能不穩定等現象。所以現階段針對數字水印技術的圖像預處理問題，以及如何提高水印抗打印掃描和打印拍照性能的研究成為熱點。

發明內容

本發明的目的是提供一種與設備顏色空間無關的數字水印載體圖像預處理的方法，解決了現有技術中存在的水印抗打印、掃描性能不佳的問題。

本發明所采用的技術方案是，與設備顏色空間無關的數字水印載體圖像預處理的方法，具體按照如下步驟實施：

步驟1，將原始載體圖像通過SLIC超像素分割的方法分割出超像素塊；

步驟2，采用哈希映射的對超像素塊進行標記，將每個超像素塊提取出來，另保存為單獨的圖像；

步驟3，通過灰度共生矩陣計算超像素塊的特征信息；

步驟4，構建自組織競爭神經網絡，設置分類數目C，通過神經網絡對超像素塊的圖像特征信息進行分類，再通過映射表將分類結果映射到超像素塊中得到分類的載體圖像；

步驟5，通過顏色矩來確定每類圖像塊嵌入的顏色通道，分離各顏色通道，得到預處理后的嵌入水印圖像。

步驟6，將預處理的圖像通過DCT-SVD的算法進行水印的嵌入與提取。

本發明的特征還在于，

步驟1中的原始載體圖像分辨率為300～600dpi，尺寸范圍為128px*128px～1024px*1024px。

步驟1具體為：

步驟1.1，轉換原始載體圖像的顏色空間：通過MATLAB讀取原始載體圖像I，若原始圖像的顏色空間為CIELab，保持顏色空間不變，得圖像I_{_Lab}，否則將圖像I的色彩模式轉換至與設備無關的CIELab顏色空間得到圖像I_{_Lab}；

步驟1.2，在MATLAB中調用超像素分割函數superpixels()，設置預分割的超像素塊數n，算法類聚階段的迭代次數NI，通過該函數對顏色空間轉換之后的圖像I_{_Lab}進行分割，得到標簽矩陣L和實際分割的超像素塊數N。

步驟2具體為：