图像感兴趣区域数字水印算法研究

作     者：韩成美 

作者单位：安徽大学 

学位级别：硕士

导师姓名：罗斌

授予年度：2011年

学科分类：0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：视觉注意机制 感兴趣区域(ROI) 自动分割 纹理区 Tchebichef矩 尺度不变特征变换(SIFT) 

摘      要：科学技术是一把“双刃剑,它的发展给人们的生活带来便利的同时,也为不法行为的产生提供了土壤。信息时代的电子图像是否值得相信,这是我们必须警惕的问题。以数字形式存储的电子信息在互联网中迅速传播,使得盗版,窜改以及非法破坏等行为轻而易举,数字水印技术正是在这种背景下诞生的。如今,随着第二代数字水印技术的发展,对图像水印系统的攻击类型也越来越复杂。同时对于水印算法抵抗几何攻击的能力要求也越来越高。通常的图像数字水印攻击可以分为一般的信号处理攻击如中值滤波、锐化、加噪声和JPEG压缩等。而一般的几何攻击分为旋转、平移、缩放、任意角度弯曲以及剪切攻击等。常用的信号处理弱化水印的强度,而几何攻击使原始水印与提取出的水印之间形成同步误差。先前的图像水印方案只对常见的信号处理显示出鲁棒性,但是对于一般的几何攻击却显得无能为力,针对这种尴尬的局面,近年来,抗几何攻击的水印技术得到迅速发展,这些方案大致包括基于模板的方法、基于图像不变特征的方法以及基于原始图像矩的仿射不变性水印方法等。 针对保护目标中有重点突出的需要保护区域,为了提高水印算法的效率,本文在研究现有版权保护算法中抗几何攻击能力算法的基础上提出基于图像感兴趣区域的抗几何攻击算法。主要的算法如下所示： 1.提出数字图像纹理区的数字水印,将水印信号嵌入图像的纹理区。进而提出了一种基于视觉注意机制的图像感兴趣区域(Regions of interest, ROI)纹理区鲁棒水印方案,首先用视觉注意模型计算出图像的显著图,然后基于显著图坐标和图像纹理区,采用调整Tchebichef矩系数的方法对感兴趣区域进行水印的嵌入,用于保护图像的感兴趣区域,并且实现了对图像感兴趣区域的有效自动分割。 2.提出了一种基于尺度不变特征变换的抗几何攻击水印算法,首先,利用SIFT算子检测出图像遭受的几何攻击的参数,按照攻击参数将遭受破坏的图像进行恢复,然后从恢复后的图像中提取水印。