[發明專利]抗幾何攻擊的光場圖像多重可逆魯棒水印處理方法及系統

在審

• 申請號: 202210421464.4
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114757811A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 王春鵬;張清華;馬賓;夏之秋;張強;王曉雨;李琦;李健;韓冰
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06F21/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 于鳳洋

本發明提出了抗幾何攻擊的光場圖像多重可逆魯棒水印處理方法及系統，獲取待處理的原始4D光場圖像和水印信息，對光場圖像進行預處理，得到宏像元圖像；將水印信息嵌入宏像元圖像中的多個位置，得到含水印的宏像元圖像；將含水印的宏像元圖像轉化成含水印的光場子孔徑圖像，將水印嵌入到宏像元圖像中所造成的信息損失可逆地嵌入到含水印的光場子孔徑圖像中，得到最終的4D可逆魯棒水印光場圖像；本發明將水印嵌入到光場宏像元圖像的多個位置中，將水印嵌入到光場宏像元圖像中所造成的信息損失可逆地嵌入到光場子孔徑圖像中，提高抵抗幾何攻擊的能力，具有良好的不可感知性和魯棒性。

技術領域

本發明屬于數字水印技術領域，尤其涉及抗幾何攻擊的光場圖像多重可逆魯棒水印處理方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

光場圖像包含豐富的視覺信息，比傳統圖像具有更廣泛的應用場景。然而，復雜的結構也使得光場圖像的版權保護變得困難。目前，適用于光場圖像的水印方案很少，大多數方案在嵌入水印信息后無法恢復原始圖像。此外，幾何攻擊仍是光場圖像水印領域尚未解決的問題。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供了抗幾何攻擊的光場圖像多重可逆魯棒水印處理方法及系統，將水印嵌入到光場宏像元圖像的多個位置中，將水印嵌入到光場宏像元圖像中所造成的信息損失可逆地嵌入到光場子孔徑圖像中，提高抵抗幾何攻擊的能力，具有良好的不可感知性和魯棒性。

為實現上述目的，本發明的一個或多個實施例提供了如下技術方案：

本發明第一方面提供了抗幾何攻擊的光場圖像多重可逆魯棒水印處理方法；

抗幾何攻擊的光場圖像多重可逆魯棒水印處理方法，包括：

獲取待處理的原始4D光場圖像和水印信息，對光場圖像進行預處理，得到宏像元圖像；

將水印信息嵌入宏像元圖像中的多個位置，得到含水印的宏像元圖像；

將含水印的宏像元圖像轉化成含水印的光場子孔徑圖像，將水印嵌入到宏像元圖像中所造成的信息損失可逆地嵌入到含水印的光場子孔徑圖像中，得到最終的4D可逆魯棒水印光場圖像；

其中，所述含水印的宏像元圖像，是將水印信息嵌入到多個位置對應的四元數極諧-傅里葉矩中得到的；

所述信息損失，通過計算水印信息嵌入到四元數極諧-傅里葉矩前后的差值得到。

進一步的，得到所述含水印的宏像元圖像的過程為：

選取宏像元圖像中的多個位置作為位置子圖像，計算位置子圖像的四元數極諧-傅里葉矩幅值；

通過量化方法將水印信息嵌入到四元數極諧-傅里葉矩幅值中；

將四元數極諧-傅里葉矩幅值和水印信息嵌入后的四元數極諧-傅里葉矩幅值重構成四元數極諧-傅里葉矩圖像和含水印四元數極諧-傅里葉矩圖像，計算兩個重構圖像的差值，得到差值圖像；

合并差值圖像和位置子圖像，得到含水印的宏像元圖像。

進一步的，其特征在于，從含水印的宏像元圖像得到4D可逆魯棒水印光場圖像的過程為：

將含水印的宏像元圖像轉化成含水印子孔徑圖像；

將編碼后的差值圖像、原始4D光場圖像哈希計算得到的圖像哈希及水印信息進行編碼組合，得到嵌入信息；

將嵌入信息按照密鑰確定的順序可逆地嵌入到光場子孔徑圖像中，并轉化成4D可逆魯棒水印光場圖像。

進一步的，還包括，從4D可逆魯棒水印光場圖像對應的可逆魯棒水印光場子孔徑圖像中提取水印信息并恢復原始4D光場圖像，具體步驟為：