基于Gabor变换的医学图像零水印算法研究
作者单位：海南大学
学位级别：硕士
导师姓名：李京兵
授予年度：2022年
学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 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）]
摘 要：随着网络的迅速发展,各种信息经过数字化以图像,文本,音频等形式在网络上进行传输,方便信息交流共享的同时也带来了一定的安全隐患。一是信息被窃取、滥用而面临的道德和法律问题;二是信息被破坏造成的信息丢失问题。水印技术的出现,很好的为这类问题提供了解决方案。通过在载体中隐藏信息,并有效的提取还原水印信息,从而实现版权保护和信息隐藏,验证信息的完整性和可靠性。本文对基于Gabor变换以及零水印算法在医学图像领域的运用做了系统的分析与研究。分析了算法在常见的攻击下的鲁棒性,有常规的和几何的。主要研究内容如下:(1)研究了基于Gabor-DCT的医学图像零水印算法。通过生成一组自相似的Gabor滤波核对医学图像进行滤波,提取医学图像在不同尺度和不同方向上的纹理特征,构造Gabor特征矩阵;再配合离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT),得到能够代替该医学图像的一组特征向量;最后与Logistics加密后的水印进行异或完成嵌入。实验表明,算法的鲁棒性较好。(2)研究了基于DWT-Gabor-DCT的改进的水印算法。先对医学图像进行二级离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT),提取其低频分量系数;然后利用Gabor-DCT对该低频系数进行处理,同样得到一组特征向量,采用零水印技术对水印进行嵌入和提取。实验表明,该方法不仅保证了水印算法的鲁棒性,而且大大减少了计算量,提高了算法的实时性。(3)研究了改善的水印算法在密文域的应用。首先,对医学图像进行加密,保护医学图像的安全性;再利用DWT-Gabor-DCT提取加密图像特征,得到其特征向量,最后实现零水印嵌入。数据显示,该算法在密文域同样具有良好的鲁棒性,同时又能很好的保护原始医学图像。
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