[發明專利]對抗批隱寫方法

有效

• 申請號: 202011550056.6
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112634118B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 張衛明;俞能海;李莉
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;韓珂

1.一種對抗批隱寫方法，其特征在于，包括：

利用隱寫算法計算一批原始圖像中每張原始圖像每個像素點的失真，獲得每張原始圖像的失真圖；

按照設定的可調整像素比例β，將一批原始圖像中像素分為普通像素與可調整像素兩部分；在對應的失真圖中，普通像素對應的失真稱為普通失真，可調整像素對應的失真稱為可調整失真；

將待嵌入的秘密消息，分為兩部分，將第一部分根據普通失真，嵌入到普通像素中，從而得到一批半載密圖像；

爬取正常用戶的一批圖像，通過隱寫分析網絡各自提取正常用戶的一批圖像與一批半載密圖像的隱寫分析特征，并計算兩批隱寫分析特征之間的平均距離作為損失函數，基于損失函數得到一批半載密圖像的梯度，進而修改可調整失真；

根據修改后的可調整失真將秘密消息的第二部分，嵌入到一批半載密圖像的可調整像素中，得到對抗載密圖像；

其中，記第k張原始圖像I_k中第i行第j列像素為可調整像素，其對應的失真值記為ρ_k,i,j，包括：像素值+1隱寫后的失真與像素值-1隱寫后的失真第k張半載密圖像中第i行第j列像素的梯度記為其中，原始圖像與半載密圖像的序號是對應的；

修改可調整失真的方式如下：

其中，α為設定的調整系數。

2.根據權利要求1所述的一種對抗批隱寫方法，其特征在于，

所述的一批原始圖像記為A＝{I₁,I₂,…,I_B}^H×W，B為原始圖像數目，H、W分別為原始圖像的高度、寬度；將第k張原始圖像I_k中第i行第j列像素的失真值表示為ρ_k,i,j；其中，k＝1,2,…B，i＝1,2,…,H，j＝1,2,…,W。

3.根據權利要求1所述的一種對抗批隱寫方法，其特征在于，秘密消息嵌入前，將一批原始圖像及相應的失真圖做向量化處理；

每一張原始圖像按照像素拉伸為一個向量，再將所有原始圖像拉伸得到的向量拼接在一起，作為長載體向量I_L；將長載體向量I_L中向量對應的像素按照設定的可調整像素比例β分為兩部分，一部分為普通像素，另一部分為可調整像素；

所有失真圖采用相應的方式被處理為一個長失真向量，長失真向量對應像素與長載體向量中的像素是關聯的。

4.根據權利要求1或3所述的一種對抗批隱寫方法，其特征在于，將秘密消息的第一部分m₁根據普通失真，使用隱寫編碼算法嵌入到普通像素中，得到長半載秘向量Z_L，再將長半載秘向量Z_L恢復為原始圖像的尺寸與數目，得到一批半載密圖像Z＝{Z₁,Z₂,…,Z_B}^H×W，B為原始圖像數目，H、W分別為原始圖像的高度、寬度。

5.根據權利要求1所述的一種對抗批隱寫方法，其特征在于，

爬取M正常用戶的圖像，記為W；每一正常用戶爬取一批圖像，記為U，一批圖像中的圖像數目為B，正常用戶的數目為N；將每一正常用戶的一批圖像U，一批半載密圖像Z各自輸入至參數為的隱寫分析網絡，提取出相應的隱寫分析特征H(U)與H(Z)；

采用下式公式計算損失函數：

將損失函數通過隱寫分析網絡反向傳播得到每張半載密圖像的梯度圖，其中第k張半載密圖像中第i行第j列像素的梯度記為