[發(fā)明專利]基于兩級奇異值分解的解決假陽性問題的數字水印算法

在審

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• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113129197A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 郭凌華;李楠;穆萌;馬策踐;海敬溥;王賓杰;汪桃
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.基于兩級奇異值分解的解決假陽性問題的數字水印算法，其特征在于：具體包括如下步驟：

步驟1，選擇載體圖像和水印圖像：

步驟2，對載體圖像進行一級奇異值分解，對水印圖像先進行一級奇異值分解后再進行第二級奇異值分解；

步驟3，設計水印嵌入算法，得到含水印圖像；

步驟4，設計水印提取算法，得到提取出的水印圖像；

步驟5，對含水印圖像進行假陽性測試。

2.根據權利要求1所述的基于兩級奇異值分解的解決假陽性問題的數字水印算法，其特征在于：所述步驟1的具體過程為：通過MATLAB讀取等尺寸的原始載體圖像I和水印圖像W，尺寸設定為128px×128px～1024px×1024px，若載體圖像與水印圖像為彩色圖像，使用rgb2gray函數將載體圖像與水印圖像轉為灰度圖像。

3.根據權利要求2所述的基于兩級奇異值分解的解決假陽性問題的數字水印算法，其特征在于：所述步驟2的具體步驟為：

步驟2.1，采用式(1)對載體圖像I進行奇異值分解，得到載體圖像I的左奇異矩陣U，奇異值矩陣S和右奇異矩陣V：

[U,S,V]＝SVD(I) (1)；

步驟2.2，采用式(2)對水印圖像W進行第一級奇異值分解，得到水印圖的左奇異矩陣U₁、奇異值矩陣S₁和右奇異矩陣V₁：

[U₁,S₁,V₁]＝SVD(W) (2)；

步驟2.3，采用式(3)對水印圖的左奇異矩陣U₁再進行第二級奇異值分解，得到左奇異矩陣U₁的左奇異矩陣U₂、奇異值矩陣S₂和右奇異矩陣V₂：

[U₂,S₂,V₂]＝SVD(U₁) (3)。

4.根據權利要求3所述的基于兩級奇異值分解的解決假陽性問題的數字水印算法，其特征在于：所述步驟3的具體過程為：

步驟3.1，按照式(4)將水印圖經過第二級奇異值分解后得到的右奇異矩陣V₂的轉置V₂^T與第一級奇異值分解后得到的奇異值矩陣S₁相乘，相乘后得到的矩陣記作A，在后續(xù)的水印嵌入過程將A嵌入載體圖像I中：

A＝V₂^TS₁ (4)；

步驟3.2，按照式(5)將步驟3.1得到的A矩陣以預設的嵌入強度α嵌入載體圖像I的奇異值矩陣S上，得到矩陣S₃，水印圖一級奇異值分解后得到的右奇異矩陣V₁，以及二級奇異值分解后得到的左奇異矩陣U₂和奇異值矩陣S₂均保存作為提取水印時的密鑰：

S₃＝S+αA (5)；

其中，嵌入強度α的取值范圍為[0.01，0.5]；

步驟3.3，采用式(6)將得到的矩陣S₃左乘載體圖像的左奇異矩陣U，右乘載體圖像的右奇異矩陣的轉置V^T得到含水印圖像Iw：

US₃V^T＝Iw (6)。