[發明專利]一種圖像水印方法、系統和電子設備

有效

• 申請號: 202110443175.X
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113012020B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 胡坤;王紅飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院空間應用工程與技術中心
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G16H30/40
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳佳

1.一種圖像水印方法，其特征在于，包括：

利用二維經驗模態分解算法對宿主圖像進行分解，得到所述宿主圖像對應的第一個固有模態函數和余量，并利用具有預設窗口的奇異值分解算法對所述宿主圖像對應的第一個固有模態函數進行分解得到多個第一特征矩陣，并利用具有預設窗口的奇異值分解算法對所述宿主圖像對應的余量進行分解得到多個第二特征矩陣；

從每個第一特征矩陣中分別獲取同一預設位置對應的元素并進行二值化后，得到第三特征矩陣，從每個第二特征矩陣中分別獲取同一預設位置對應的元素并進行二值化后，得到第四特征矩陣；

對所述宿主圖像對應的水印圖像進行Arnold置亂并進行重復，得到與第三特征矩陣的尺寸一致的第五特征矩陣；

將所述第五特征矩陣與所述第三特征矩陣進行異或操作，得到所述第一特征圖像，并將所述第五特征矩陣與所述第四特征矩陣進行異或操作，得到所述第二特征圖像，以根據所述第一特征圖像和所述第二特征圖像進行版權認證和/或篡改檢測。

2.根據權利要求1所述的一種圖像水印方法，其特征在于，還包括：

利用二維經驗模態分解算法對宿主圖像對應的待檢測宿主圖像進行分解，得到所述待檢測宿主圖像對應的第一個固有模態函數和余量；

利用具有預設窗口的奇異值分解算法對所述待檢測宿主圖像對應的第一個固有模態函數進行分解得到多個第六特征矩陣，并利用具有預設窗口的奇異值分解算法對所述待檢測宿主圖像對應的余量進行分解得到多個第七特征矩陣；

從每個第六特征矩陣中分別獲取同一預設位置對應的元素并進行二值化后，得到第八特征矩陣；

從每個第七特征矩陣中分別獲取同一預設位置對應的元素并進行二值化后，得到第九特征矩陣；

將所述宿主圖像的第一特征圖像和所述第八特征矩陣進行異或操作，得到第三特征圖像；

將所述宿主圖像的第二特征圖像與所述第九特征矩陣進行異或操作，得到第四特征圖像；

根據預設窗口的大小將所述第四特征圖像進行分割，得到多個第十特征矩陣，并將每個第十特征矩陣中的相同位置的元素進行相加，并進行二值化后，得到與所述宿主圖像對應的水印圖像尺寸一致的圖像，并通過Arnold逆變換，得到待檢測水印圖像；

根據預設窗口大小將所述第三特征圖像進行分割，得到多個第十一特征矩陣，分別計算每個第十一特征矩陣與所述待檢測水印圖像之間的NC值，當存在小于預設閾值的NC值時，則判定待檢測宿主圖像受到篡改，當不存在小于預設閾值的NC值時，則判定所述待檢測宿主圖像未受到篡改。

3.根據權利要求2所述的一種圖像水印方法，其特征在于，還包括：當存在小于預設閾值的NC值時，利用K-means算法將NC值分為兩類，獲取NC值的平均值較小的一類，將該類對應在待檢測宿主圖像中的位置確定為受到篡改的位置。

4.根據權利要求2所述的一種圖像水印方法，其特征在于，還包括：根據所述待檢測水印圖像與所述水印圖像，得到用于表征魯棒性強弱的NC值。

5.一種圖像水印系統，其特征在于，包括分解模塊、二值化模塊、置亂重復模塊和異或操作模塊；

所述分解模塊用于：利用二維經驗模態分解算法對宿主圖像進行分解，得到所述宿主圖像對應的第一個固有模態函數和余量，并利用具有預設窗口的奇異值分解算法對所述宿主圖像對應的第一個固有模態函數進行分解得到多個第一特征矩陣，并利用具有預設窗口的奇異值分解算法對所述宿主圖像對應的余量進行分解得到多個第二特征矩陣；

所述二值化模塊用于：從每個第一特征矩陣中分別獲取同一預設位置對應的元素并進行二值化后，得到第三特征矩陣，從每個第二特征矩陣中分別獲取同一預設位置對應的元素并進行二值化后，得到第四特征矩陣；

所述置亂重復模塊用于：對所述宿主圖像對應的水印圖像進行Arnold置亂并進行重復，得到與第三特征矩陣的尺寸一致的第五特征矩陣；

所述異或操作模塊用于：將所述第五特征矩陣與所述第三特征矩陣進行異或操作，得到所述第一特征圖像，并將所述第五特征矩陣與所述第四特征矩陣進行異或操作，得到所述第二特征圖像，以根據所述第一特征圖像和所述第二特征圖像進行版權認證和/或篡改檢測。