一种基于定位点辅助的盲鲁棒数字水印嵌入和检测方法.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CN110599388A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910789582.9(22)申请日2019.08.26(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人凌贺飞谌美玲李平(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人李智曹葆青(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图9页(54)发明名称一种基于定位点辅助的盲鲁棒数字水印嵌入和检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于定位点辅助的盲鲁棒数字水印嵌入和检测方法，属于数字水印领域。本发明提出了基于定位点机制，定位点用来辅助确定水印嵌入的区域，水印嵌入过程，首先嵌入定位点，确立水印嵌入区域，再在该区域进行水印嵌入；水印检测过程，首先检测识别定位点，通过定位点进行水印作品矫正，获得正确的水印嵌入位置，再进行水印检测。当水印作品受到包含摄屏攻击在内的几何攻击时，仍能在没有原始载体前提下，借助定位点还原几何形变，维持嵌入位置的相对不变性，抵抗摄屏攻击，抵抗拍摄导致的图像非线性缩放畸变以及周边其他内容干扰，抵抗模糊噪点对比度调整等常规图像处理攻击和裁剪缩放旋转等几何攻击，达到正确溯源追踪的目的。CN110599388ACN110599388A权利要求书1/2页1.一种基于定位点辅助的盲鲁棒数字水印嵌入方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1.将定位点嵌入原图像作品，并根据定位点确定原图像作品中的水印嵌入区域；S2.在原图像作品中确定的水印嵌入区域中，在空域进行水印嵌入，得到水印作品。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：S11.确立定位点的形态、数目和嵌入位置；S12.根据原图像作品中各定位点的嵌入位置像素值，调制该定位点的像素值；S13.按照确立好的嵌入位置，将调制后的各定位点嵌入原图像作品中，并根据定位点确定水印嵌入区域。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S12包括以下步骤：(1)根据定位点所嵌位置区域，求得区域像素平均值；(2)将像素值[0,255]按照步长δ划分为多个δ段，根据区域像素平均值所属δ段，将定位点的深浅两色都限定在该段中，使其接近原区域的像素平均值，其中，调制步长δ代表定位点深浅两色之间的最大距离。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2包括以下子步骤：S21.基于水印数据和确定的水印嵌入区域，生成变换域水印模板；S22.对变换域水印模板做逆DCT变换，得到空域水印模板；S23.将空域水印模板与原图像作品加性叠加，得到水印作品。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S21包括以下子步骤：S211.对水印数据进行纠错码编码；S212.对编码后水印数据进行分组扩频处理，得到扩频后水印数据；S213.初始化一个给定标准大小的全零水印模板，再通过逆Zigzag扫描将扩频后水印数据填充到该水印模板中低频位置，得到变换域水印模板。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S23包括以下子步骤：(1)取原图像作品水印嵌入区域的Y分量，将空域水印模板缩放至Y分量大小；(2)计算原图像作品水印嵌入区域的Y分量的噪声可见函数NVF值；(3)基于原图像作品水印嵌入区域的Y分量的噪声可见函数NVF值，将空域水印模板与原图像作品水印嵌入区域加性叠加，得到水印作品。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述加性叠加的计算公式如下：R(i,j)＝Y(i,j)+m(i,j)×P″(i,j)m(i,j)＝α×[β×(1-NVF(i,j)+γ×NVF(i,j))]其中，R(i,j)表示生成图像的点(i,j)处的像素值，Y(i,j)表示图像Y分量点(i,j)处的像素值，m(i,j)是嵌入时掩蔽系数矩阵，P″(i,j)表示空域水印模板第i行第j列的值，α是水印嵌入的强度系数，β和γ是用于调节指纹嵌入的强度系数。8.一种基于定位点辅助的盲鲁棒数字水印检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1.检测识别待检测水印作品中的定位点，并根据定位点确定待检测水印作品中的水印区域；S2.在待检测水印作品中确定的水印区域中，在DCT域进行水印检测，得到水印检测结2CN110599388A权利要求书2/2页果。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：S11.通过图像处理方法或深度学习目标检测方法，检测识别待检测水印作品中的定位点；S12.根据定位点对待检测水印作品进行透视投影反变换，得到摄屏攻击纠正后待检测水印作品；S13.利用定位点获得待检测水印作品中的水印区域。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：S21.提取待检水印作品水印