一种基于二值化计算关联成像的小波域图像盲水印方法.pdf

(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CN110782384A(43)申请公布日2020.02.11(21)申请号201911063383.6(22)申请日2019.10.31(71)申请人华北水利水电大学地址450011河南省郑州市金水区北环路36号(72)发明人袁胜许丽刘雪梅刘明堂刘志宏(74)专利代理机构郑州中原专利事务所有限公司41109代理人王晓丽(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种基于二值化计算关联成像的小波域图像盲水印方法(57)摘要一种基于计算关联成像的小波域盲水印方法，公开基于二值化计算关联成像的小波域图像水印了加密和嵌入方法和如何提取和解密的方法，提高水印的鲁棒性，增强抗攻击能力，为水印的使用带来安全和便利。加密和嵌入方法步骤如下：计算机依据混沌序列产生一系列随机光强分布，计算机控制计算关联成像系统中的数字微镜将产生的随机光强分布依次投射到原始秘密水印图像上，其透射光强被单像素探测器收集，获得一维探测数据，该过程将二维图像转化为一维的探测数据；将探测的一维数据二值化，得到加密数据；将加密数据隐藏到宿主图像的二阶水平小波系数中，并与混沌序列的初值进行叠加，然后将隐藏信息的小波系数进行小波逆变换，完成水印的嵌入和隐藏。CN110782384ACN110782384A权利要求书1/2页1.基于二值化计算关联成像的小波域图像水印加密和嵌入方法，其特征在于，步骤如下：1)计算机依据混沌序列产生一系列随机光强分布{Ir(x,y)}，r＝1,2,…,M，Ir(x,y)表示用于探测的第r个光强分布，M为探测次数，计算机控制计算关联成像系统中的数字微镜将产生的随机光强分布{Ir(x,y)}依次投射到原始秘密水印图像W(x,y)上，其透射光强被单像素探测器收集，获得一维探测数据{D(r)}，该过程将二维图像转化为一维的探测数据；2)为了便于水印的嵌入和隐藏，将探测的一维数据{D(r)}二值化，得到加密数据{B(r)}；3)将加密数据{B(r)}隐藏到宿主图像的二阶水平小波系数中，并与步骤1)中混沌序列的初值进行叠加，然后将隐藏信息的小波系数进行小波逆变换，完成水印的嵌入和隐藏。2.根据权利要求1所述基于二值化计算关联成像的小波域图像水印加密和嵌入方法，其特征在于，所述的混沌序列为Logistic-Map序列，即xk+1＝μ(1-xk),k＝0,1,2,…(1)式中3.5699456<μ≤4，{Ir(x,y)}是由Logistic-Map序列按zig-zag顺序排列产生的随机分布。3.根据权利要求1所述基于二值化计算关联成像的小波域图像水印加密和嵌入方法，其特征在于，一维探测数据{D(r)}为D(r)＝∫∫Ir(x,y)W(x,y)dxdy(2)。W(x,y)为一幅秘密水印图像。加密数据{B(r)}为式中T＝[max(D(r))+min(D(r))]/2为阈值，max(D(r))和min(D(r))分别为D(r)的最大值和最小值。4.根据权利要求1所述基于二值化计算关联成像的小波域图像水印加密和嵌入方法，其特征在于，所述的嵌入方法为式中H2(r)为宿主图像的二阶水平小波系数；[·]表示四舍五入取整运算；mod表示取余运算。5.根据权利要求4所述基于二值化计算关联成像的小波域图像水印加密和嵌入方法，其特征在于，所述的嵌入信息的小波系数与混沌序列的初值进行叠加，方法为H″2(r)＝H′2(r)+x0(r)(5)式中x0(r)为Logistic-Map序列的初始值，H′2(r)表示嵌入秘密信息后的小波系数，H″2(r)表示H′2(r)和x0(r)叠加的结果。6.如权利要求1所述基于二值化计算关联成像的小波域图像水印加密和嵌入后的提取和解密方法，其特征在于，步骤如下：2CN110782384A权利要求书2/2页1)将混沌序列的初值{x0(r)}从嵌入秘密信息宿主图像的二阶水平小波系数中去除；2)依据加密数据的嵌入方法，提取加密数据；3)依据基于计算关联成像的图像加密系统进行解密，获得水印图像；4)利用非线性相关运算对水印图像进行识别。7.根据权利要求6所述的水印提取方法，其特征在于，所述的混沌序列初值去除方法为式中，为嵌入秘密信息宿主图像的二阶水平小波系数，为去除混沌序列初值后的结果。8.根据权利要求6所述的水印提取方法，其特征在于，所述的加密数据提取方法为提取出的加密数据。9.根据权利要求6所述的基于二值化计算关联成像的小波域图像水印加密和嵌入后的提取和解密方法，其特征在于，所述的基于计算关联成像的图像加密系统的解密方法为10.根据权利要求6所述基于二值化计算关联成像的小波域图像水印加密和嵌入后的提取和解密方法，其特征在于，所述