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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111223034A(43)申请公布日2020.06.02(21)申请号201911115397.8(22)申请日2019.11.14(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人谢吉松倪江群(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人林丽明(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印系统及方法(57)摘要本发明提供的基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印方法,包括编码步骤和解码步骤,待处理图像由编码器进行分块将水印嵌入图像分块后,由编码器进行还原拼接,并对还原后的图像进行图像视觉保真;采用检测步骤对含水印图像进行检测;解码器则将含有水印信息的图像恢复为未保真状态;并对未保真状态的图像进行分块;解码器使用GPU并行对图像分块进行水印信息提取,得到二进制比特序列,进而解析出水印信息;一方面充分利用了每块图像的冗余空间进行水印信息的嵌入,提高整体的嵌入容量;另一方面减小图像尺寸,并行地对所有分块图像进行神经网络的计算,充分利用GPU的并行加速能力,从而提高运行速度,并且提高了水印检测的鲁棒性和实时性。CN111223034ACN111223034A权利要求书1/2页1.基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印系统,包括编码器和解码器,其特征在于:所述编码器中设置有水印嵌入网络和视觉保真网络;所述解码器中设置有水印恢复网络和水印提取网络;其中:所述编码器将待处理图像进行分块后由水印嵌入网络把水印嵌入图像分块中;所述编码器将嵌有水印的图像分块进行还原拼接后,由所述视觉保真网络进行图像视觉保真;所述解码器通过所述水印恢复网络将待处理图像恢复为未保真状态并对未保真状态的图像进行分块,由所述水印提取网络进行水印提取。2.根据权利要求1所述的基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印系统,其特征在于:所述水印嵌入网络包括下采样卷积模块、上采样卷积模块和全连接层;所述下采样卷积模块用于对图像分块进行下采样卷积计算,提取图像特征,再由所述上采样卷积模块进行上采样卷积计算,得到与待处理图像原图像大小一致的一系列残差图像;最后由全连接层将一系列残差图像分别加上对应的原图像块,得到含水印信息的图像块。3.根据权利要求2所述的基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印系统,其特征在于:所述视觉保真网络为若干个Dense块组成的卷积神经网络;所述的Dense块包括四个卷积块,所述的卷积块由一个1x1卷积层和一个3x3卷积层组成;所述卷积块间通过密集连接,实现了对含水印信息的图像的图像视觉保真。4.根据权利要求3所述的基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印系统,其特征在于:所述水印恢复网络与所述视觉保真网络结构相同,通过优化训练去除待处理图像的噪声和失真,再将图像恢复为未保真状态,并对未保真状态的图像进行分块处理;所述水印提取网络将输入的图像分块进行解码,得到每一块分块对应的比特序列,再按照顺序进行拼接,得到最终的二进制比特序列,再从中提取出水印信息,完成图像水印提取。5.根据权利要求1~4任一项所述的基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印系统,其特征在于:还包括含水印图像检测模块,所述含水印图像检测模块采用Canny边缘检测算法、轮廓查找算法和多边形近似算法,完成含水印图像的检测。6.应用如权利要求5所述的基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印系统的基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印方法,其特征在于:包括编码步骤和解码步骤,所述编码步骤具体包括:A1:将待处理图像输入编码器中,由编码器将待处理图像进行分块将水印嵌入图像分块中;A2:编码器将嵌有水印的图像分块进行还原拼接,并对还原后的图像进行图像视觉保真,完成对待处理图像的水印嵌入;所述解码步骤具体包括:B1:将待处理图像输入解码器中,由解码器将待处理图像恢复为未保真状态;并对未保真状态的图像进行分块;B2:解码器使用GPU并行对图像分块进行水印信息提取,得到二进制比特序列,进而解析出水印信息。7.根据权利要求6所述的基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印方法,其特征在于:在所述步骤A1中,所述编码器通过水印嵌入网络把水印嵌入图像分块中;所述水印嵌入2CN111223034A权利要求书2/2页网络先对图像分块进行下采样卷积计算,提取图像特征,再进行上采样卷积计算,得到与待处理图像原图像大小一致的一系列残差图像;最后将一系列残差图像分别加上对应的原图像块,得到含水印信息的图像块,完成水印的嵌入。8.根据权利要求7所述的基于深度学习的大容量抗打印/拍摄盲水印方法,其特征在于:在所述步骤