[發(fā)明專利]一種基于深度學習模型的圖像水印方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110939320.3 | 申請日： | 2021-08-16 |
| 公開（公告）號： | CN113689320A | 公開（公告）日： | 2021-11-23 |
| 發(fā)明（設計）人： | 葉海亮 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京英諾森軟件科技有限公司 |
| 主分類號： | G06T1/00 | 分類號： | G06T1/00;G06N3/04;G06N3/08 |
| 代理公司： | 南京普睿益思知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 32475 | 代理人： | 何薇 |
| 地址： | 210000 江蘇省南京市鼓*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 深度 學習 模型 圖像 水印 方法 | ||
1.一種基于深度學習模型的圖像水印方法，其特征在于：包括以下步驟：
S1、深度學習模型訓練，包括：
1、創(chuàng)建訓練數(shù)據(jù)集，其中包含待嵌入水印的原始載體圖像以及待嵌入的水印圖像；
2、將載體圖像與水印圖像輸入至深度學習模型中進行模型訓練；
3、分別從訓練好的模型中提取出用于水印嵌入和水印提取兩個部分的子模型；
S2、水印嵌入與提取，包括：
1、將新的載體圖像與水印圖像作為輸入，輸入至模型訓練過程中得到的水印嵌入子模型中，輸出嵌入水印后的圖像；
2、將嵌入水印后的圖像，輸入至模型訓練過程中得到的水印提取子模型中，輸出從中提取的水印圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的深度學習模型訓練，其特征在于：包括深度學習模型由以下三個部分組成：
1、Encoder編碼層：由數(shù)組卷積層、反卷積層組成，同時通過復制與擴充手段實現(xiàn)模型輸入中水印圖像數(shù)據(jù)和載體圖像數(shù)據(jù)的合并，編碼層最終輸出嵌入水印后的載體圖像，模型訓練結(jié)束后，此部分將被提取為水印嵌入子模型；
2、NoiseLayer噪聲層：經(jīng)過噪聲層的數(shù)據(jù)將隨機進行某種圖像變換操作，包括圖像旋轉(zhuǎn)、圖像縮放、圖像JPEG壓縮、高斯噪聲添加、椒鹽噪聲添加、圖像隨機涂抹、圖像隨機裁剪等，以此可為模型增加相應的圖像攻擊的魯棒能力；
3、Decoder解碼層：首先進行卷積層下采樣，再經(jīng)過全局平均池化和全連接層，解碼層的輸入是經(jīng)過噪聲層的已嵌入水印的載體圖像，最終輸出為嵌入至載體圖像中的水印數(shù)據(jù)，模型訓練結(jié)束后，此部分將被提取為水印提取子模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學習模型的圖像水印方法，其特征在于：所述深度學習模型的損失函數(shù)為：在最大化辨別器損失的前提下，最小化其中：
1、是以原始載體圖像與Encoder編碼層輸出的偏差作為損失函數(shù)一：其中Iori表示原始載體圖像，Ien表示嵌入水印后的圖像，C、H、W分別為圖像的通道數(shù)、高和寬；
2、是水印圖像與Decoder提取的水印圖像偏差作為損失函數(shù)二：其中Mout為Decoder提取的水印圖像，Min為原始輸入的水印圖像，L為水印圖像中的編碼長度；
3、是通過對抗性訓練的方法，增加一個判別器，辨別嵌入水印后的圖像是否受到了圖像攻擊，以作為損失函數(shù)三，該損失函數(shù)的設計主要目的是提升隱形水印的不可見能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學習模型的圖像水印方法，其特征在于：所述水印嵌入和水印提取部分的子模型分別來自于深度學習模型中的Encoder編碼器和Decoder解碼器兩部分的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學習模型的圖像水印方法，包括處理終端(1)，其特征在于：所述處理終端(1)右側(cè)安裝有顯示終端(2)，所述處理終端(1)內(nèi)固定連接有處理終端組件(3)，所述處理終端組件(3)左端固定連接有散熱風扇(4)，所述處理終端(1)左端插設有散熱通道(5)，所述散熱通道(5)與散熱風扇(4)相對應，所述散熱通道(5)內(nèi)壁固定連接有防塵網(wǎng)(6)，所述散熱通道(5)內(nèi)壁開鑿有兩個相對稱的滑槽(7)，所述散熱通道(5)內(nèi)壁滑動連接有透氣板(8)，所述透氣板(8)與滑槽(7)滑動連接，所述透氣板(8)左端固定連接有多個均勻分布的拉伸彈簧(9)，所述拉伸彈簧(9)左端固定連接有氣囊(10)，所述氣囊(10)外端開鑿有兩個相對稱的氣孔(11)，所述氣孔(11)內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有兩個相對稱的隔片(12)，所述氣囊(10)內(nèi)安裝有圓球(13)，所述圓球(13)外端設有皮毛層(14)，所述散熱通道(5)內(nèi)壁固定連接有通氣板(15)，所述通氣板(15)位于氣囊(10)的左側(cè)。
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