[發(fā)明專利]基于離散小波變換的無人機(jī)巡檢圖像水印嵌入和復(fù)原方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210188457.4
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114581323A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何冰;謝小松;孟夏卿;徐曉明;王浩洋;顧俊杰;印明騁;喬豐翔;張偉;文穎
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/00;G06T1/00
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發(fā)明涉及一種基于離散小波變換的無人機(jī)巡檢圖像水印嵌入和復(fù)原方法，嵌入方法包括：獲取原始的待處理圖像和水印；設(shè)定置亂次數(shù)，對水印進(jìn)行置亂處理；對待處理圖像進(jìn)行二級離散小波變換得到小波系數(shù)；設(shè)定隨機(jī)數(shù)，采用狀態(tài)編碼法按照該隨機(jī)數(shù)，將置亂處理后的水印嵌入到小波系數(shù)的低頻部分；對于嵌入水印后的小波系數(shù)進(jìn)行重構(gòu)，得到水印圖像；復(fù)原方法包括：獲取水印圖像、置亂次數(shù)和隨機(jī)數(shù)；對水印圖像進(jìn)行二級離散小波變換，根據(jù)隨機(jī)數(shù)，從該二級離散小波變換結(jié)構(gòu)中的低頻系數(shù)中提取水印信息系數(shù)；根據(jù)置亂次數(shù)，對水印信息系數(shù)進(jìn)行反置亂，提取出水印。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有較高的水印不可見性、算法魯棒性和安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字圖像水印技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及基于離散小波變換的無人機(jī)巡檢圖像水印嵌入和復(fù)原方法。

背景技術(shù)

近年來，輸電運(yùn)檢通過無人機(jī)/直升機(jī)巡檢所獲得的影像資料，數(shù)據(jù)每月增長約1TB。如何保證影像數(shù)據(jù)資料不被違規(guī)外傳、違規(guī)使用，存在著技術(shù)上挑戰(zhàn)。

大多數(shù)應(yīng)用研究只是將圖片信息存證，并打上可見水印完成標(biāo)記，但這并不能有效的防止侵權(quán)行為的發(fā)生，既影響了圖片美觀，也容易引起潛在侵權(quán)人士的注意，導(dǎo)致惡意截去水印，增加了保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的難度。保護(hù)圖片的知識產(chǎn)權(quán)關(guān)鍵在于如何保證在各種情況下都能可靠的對圖片進(jìn)行存證和確權(quán)，同時盡可能提升操作的便捷性以及系統(tǒng)可靠度。圍繞該問題，數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。為了保障信息的安全性同時兼顧人們閱讀的便利性，提高水印算法的不可見性和魯棒性成了國內(nèi)外學(xué)者的主要研究方向，由于水印的不可見性和魯棒性一般來說在水印算法中不可兼得，所以如何平衡水印算法的不可見性與魯棒性，同時盡量降低算法的復(fù)雜度是當(dāng)今水印算法的主要難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種兼顧不可見性與魯棒性的基于離散小波變換的無人機(jī)巡檢圖像水印嵌入和復(fù)原方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于離散小波變換的無人機(jī)巡檢圖像水印嵌入方法，包括以下步驟：

獲取原始的待處理圖像和水印；

設(shè)定置亂次數(shù)，對所述水印進(jìn)行置亂處理；

對所述待處理圖像進(jìn)行二級離散小波變換得到小波系數(shù)；

設(shè)定隨機(jī)數(shù)，采用狀態(tài)編碼法按照該隨機(jī)數(shù)，將置亂處理后的水印嵌入到所述小波系數(shù)的低頻部分；

對于嵌入水印后的所述小波系數(shù)進(jìn)行重構(gòu)，得到水印圖像。

進(jìn)一步地，采用Arnold算法對所述水印進(jìn)行置亂處理。

進(jìn)一步地，對待處理圖像中的某一顏色分量進(jìn)行所述二級離散小波變換。

進(jìn)一步地，所述待處理圖像為待處理的無人機(jī)巡檢圖像。

進(jìn)一步地，將所述置亂次數(shù)和隨機(jī)數(shù)作為密鑰保存，用于提取水印。

本發(fā)明還提供一種基于如上所述的一種基于離散小波變換的無人機(jī)巡檢圖像水印嵌入方法的無人機(jī)巡檢水印圖像復(fù)原方法，包括以下步驟：

獲取水印圖像，以及該水印圖像嵌入水印過程中的置亂次數(shù)和隨機(jī)數(shù)；

對所述水印圖像進(jìn)行二級離散小波變換，根據(jù)隨機(jī)數(shù)，從該二級離散小波變換結(jié)構(gòu)中的低頻系數(shù)中提取水印信息系數(shù)；

根據(jù)所述置亂次數(shù)，對水印信息系數(shù)進(jìn)行反置亂，提取出水印。

進(jìn)一步地，對所述水印圖像的某一顏色分量進(jìn)行二級離散小波變換。

進(jìn)一步地，所述方法還包括通過不可見性和魯棒性指標(biāo)判斷水印圖像的水印質(zhì)量，若水印圖像的水印質(zhì)量低于預(yù)設(shè)的水印質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，則調(diào)整所述置亂次數(shù)或隨機(jī)數(shù)。