抗强剪切和涂抹攻击零水印算法

为了增强现有水印算法抵抗存在信息量丢失的各种攻击(如剪切、涂抹、行列移除等),提出一种基于NMF(Non-negative factorization)和Radon变换不变矩抗强剪切和涂抹攻击零水印算法。算法首先将原始图像V矩阵进行非负矩阵分解(NMF)得到基矩阵W和系数矩阵H。由NMF部分感知全局的特性可知,利用部分V矩阵图像信息和对应的系数矩阵H可以重构出完整的W矩阵;然后计算非负矩阵分解后W矩阵的Radon变换不变矩,最后利用有限个Radon变换不变矩来设计和构建零水印信息。实验结果表明:当剪切和涂抹的面积达到87.5%时,水印检测正确率为100%,同时对于加噪、滤波、JPEG压缩等攻击,该算法也具有良好的鲁棒性。     

Hu修正不变矩在零水印中的应用

文章提出了一种使用修正后的Hu新增不变矩零水印算法。该算法融合Hu不变矩及其新增的几个不变矩的特征矢量,提出了一种基于Hu修正不变矩的零水印算法。该方法保持了原有Hu矩的平移、尺度、旋转不变性,比原有的Hu不变矩包含了更多的细节信息用于更全面地描述图像。通过对该算法进行了一系列加噪、滤波以及JPEG压缩等仿真实验,结果表明该算法对常规的信号处理和几何攻击在鲁棒性上比原始7个Hu不变矩都有一定的提高。     

基于Radon变换的抗旋转攻击零水印算法

针对大多数基于变换域的零水印算法无法抵抗几何攻击（RST变换）的缺陷,提出一种基于Radon变换的抗旋转攻击零水印算法。通过Radon变换检测算法对发生旋转几何攻击后的图像进行几何校正并提取水印。仿真实验结果证明,该算法可以获得良好的图像视觉效果,对旋转几何攻击及加噪、滤波、JPEG压缩、剪切攻击有较好的鲁棒性。     

一种基于时间戳的DCT域零水印方案

提出了一种新的基于时间戳的DCT域图像零水印方案.原始图像进行分块DCT变换后,选取DCT域低频系数作为重要特征,通过混沌置乱与逻辑运算生成零水印,并为生成的零水印加盖时间戳以防止攻击者通过伪造零水印信息来混淆作品版权.在检测过程中利用原始图像几何矩进行水印的二次检测,有效地提高了零水印算法抗攻击能力.实验结果表明,该方案能很好地抵抗JPEG压缩,叠加噪声,裁剪,旋转等攻击,具有较好的可行性和安全性,能很好地实现版权保护功能.     

基于Radon变换不变矩和小波提升的水印算法

提出了一种基于Radon变换不变矩和提升小波的抗几何攻击水印算法。该方法首先对图像进行一次提升小波分解,然后计算其低频成分的Radon变换不变矩来构建水印系统。水印提取过程简单,只需计算所得图像的几个Radon变换不变矩不变量。文章给出了实验结果,并与基于几何矩不变量的算法进行了比较。经过仿真实验证明,该方法对于旋转,缩放,平移等攻击具有很好鲁棒性的同时,对于普通的加噪,滤波,JPEG压缩攻击也具有很好的鲁棒性,且具有极低误检率。     

基于图像仿射不变特征点的零水印算法

本文提出了一种基于图像提升小波变换和仿射不变特征点的零水印算法。首先对图像进行3级提升小波变换,然后在低频部分,利用Harris-Affine算子提取出图像的仿射不变特征点和仿射协变特征区域,利用这些特征区域来构造零水印信息。实验证明,该算法不仅对常规信号处理攻击和简单的几何攻击具有很强的鲁棒性,对于剪切、纵横比改变、行列去除,局部扭曲等较复杂的几何攻击也具有较强的抵抗能力。     

基于不变矩和小波分析的指横纹匹配新算法

为了有效提高刑侦过程中采集到的指横纹匹配的准确率和效率,提出一种基于修正不变矩和小波多分辨率分析的指横纹特征提取和匹配算法。该方法在一次识别阶段,为克服比例因子和旋转角度对矩的影响,提出最小矩形的求矩区域修正方法并对由Radon投影得到的不变矩特征矩阵进行初等行变换确定旋转角度,从而建立候选图像集合。在二次识别阶段,利用小波多分辨率分析对候选图像集合的确定角度Radon投影进行分析,再由得到的加权不变矩特征向量进行最高相似度匹配。实验结果表明,该方法较传统方法有更好的识别率。     

基于Radon变换不变矩的鲁棒性数字水印技术

现有的大多数数字水印算法在设计时过分地强调载体数据中嵌入水印以及在遭受几何攻击之后水印的不可感知性和鲁棒性,而对水印在检测时数字水印的虚警率和漏检率实验分析甚少。如果一个数字水印算法在水印检测时它的虚警率和漏检率很高,即使这种算法具有很好的鲁棒性那么也不能有效地解决版权保护,相反却会引入新的版权纠纷。针对以上提出的问题,提出一种基于Radon变换不变矩的抗几何攻击鲁棒性数字水印可以有效地减少水印的漏检和误检问题。本算法使用Radon变换构建矩不变量,首先使用小波变换的多尺度分析的特性,提取小波分解后的低频逼近子图;其次采用图像置乱的方法消除低频逼近子图像素之间的空间相关性,并通过零像素值模板背景图像代替图像尺度大小归一化;然后将置乱后的低频子图加载到零像素值模板背景图像上;最后使用Radon变换不变矩来设计水印和检测水印。经过仿真实验证明,该方法对于旋转,缩放,平移等攻击具有很好鲁棒性的同时,对于普通的加噪,滤波,JPEG压缩攻击也具有很好的鲁棒性,且具有极低误检率。     

Radon变换域的鲁棒图像Hash算法研究

针对数字图像内容认证的问题,提出了一种基于Radon变换域的鲁棒图像Hash算法。该算法在Radon变换域提取图像平移、缩放不变的矩特征,将矩特征的离散傅里叶变换系数作为图像的Hash值。离散傅里叶变换可实现抗图像旋转操作,并可降低图像Hash的维数。为了增加安全性,整个特征提取过程都是基于密钥进行的。理论分析证明Radon变换域的不变矩特征对一般的图像处理操作,特别是平移、缩放、旋转等几何操作有极好的不变性。实验结果表明提出的算法几乎可以容忍所有的图像内容保存操作,比如缩放、旋转、JPEG压缩、滤波和加噪等,同时对视觉上有明显失真或根本不相似的图像有高度的敏感性。     

基于Radon和解析Fourier-Mellin变换的尺度与旋转不变目标识别算法

由于正交矩对噪声鲁棒性强、重建效果好,因此被广泛应用于目标识别与分类中,但是正交矩本质上缺乏尺度变换不变性,而且必要的图像二值化与规一化过程会引入重采样与重量化误差。为此,在研究现有正交矩的基础上,提出了一种基于Radon变换和解析Fourier-Mellin变换的尺度与旋转不变的目标识别算法。该算法首先直接对目标灰度图像进行Radon变换,然后对Radon变换结果进行进一步解析,通过Fourier-Mellin变换将原图像的旋转变化转化为相位变化,将原图像的尺度变化转化为幅度变化;最后,通过定义一旋转与尺度不变函数,同时利用不变函数的4种特征,再应用k-近邻法实现分类。理论与实验结果表明,由于避免了正交矩方法存在的重采样与重量化误差,该算法的分类精度高于基于正交矩的分类方法,而且对白噪声的鲁棒性也显著高于基于正交矩的识别与分类方法。     

直方图不变矩在零水印中的应用

本文提出了一种使用直方图不变矩抗几何攻击零水印算法。该方法首先对图像直方图进行分析,然后计算该图像的直方图不变矩,最后使用直方图不变矩来构建水印系统。水印提取过程简单,只需计算所得图像的几个直方图不变量。文中给出了实验结果,并与基于几何矩不变量的算法进行了比较。经过仿真实验证明,该方法对于旋转、缩放等攻击具有很好鲁棒性的同时,对于普通的滤波、JPEG压缩攻击也具有很好的鲁棒性,且具有极低误检率。     

Hu新增不变矩在零水印中的应用

文章提出了一种使用Hu新增不变矩的零水印算法。该方法融合Hu不变矩及其新增的几个不变矩的特征,形成一组更为完备的特征矢量。文章利用这些特征矢量可以更好的构建零水印系统。在模式识别领域中使用这种方法可以实现对目标图像更为准确的识别;在图像检索领域中此方法比单一的Hu不变矩具有更好的检索性能。它不但保持原有Hu矩的平移、尺度、旋转不变性,而且比原有的Hu不变矩包含了更多的细节信息因此可以更全面地描述图像。所以将新增的几个不变矩和7个Hu不变矩应用到数字水印中,在一定程度上可以很好的提高水印系统的整体鲁棒性和可靠性。     

抗强剪切攻击的四元数彩色图像零水印算法

针对现有彩色图像零水印算法对存在信息量丢失的各种攻击(如剪切、行列移除、 涂抹等)的不足,提出一种基于非负矩阵分解(NMF)和四元数实矩阵的彩色图像零水印算法。该 算法首先提取彩色图像的3 个分量(R、G、B)并将各分量进行NMF 分解;其次将分解后的各系 数矩阵在版权中心进行注册,同时将原始彩色图像使用四元数实矩阵来表征,并计算实数字矩 阵的Krawtchouk 不变矩;最后,在版权中心注册Krawtchouk 不变矩特征向量;由剩余未剪切 部分的彩色图像和注册的系数矩阵共同恢复出完整的原始图像。实验结果表明：在彩色图像剪 切或涂抹面积超过80%时,水印信息仍可以正确地被提取;使用四元数彩色图像整体法表征图 像在图像类聚以及水印误检率方面的性能都要优于彩色图像三通道分别处理或直接灰度化实现 的效果。     

基于Tchebichef矩的几何攻击不变性第二代水印算法

提出了一种基于原始图像的Tchebichef矩实现的几何攻击不变性第二代盲水印算法,利用原始图像的Tchebichef矩估计图像可能经历的几何攻击的参数来还原图像,其中,原始图像的Tchebichef矩可作为水印检测器的密钥.水印嵌入过程结合人类视觉系统的特性,且可在任何图像变换域中实现,给出了小波域的一种实现方法.水印检测过程采用独立分量分析技术不仅可以检测到水印而且可以提取水印,实现了真正意义上的盲检测.实验结果表明,该水印算法对于通用水印测试软件Stirmark提供的各种攻击具有很好的鲁棒性.     

一种新的基于伪Zernike矩的图像盲水印算法

抵抗几何攻击的鲁棒性是目前数字水印技术中的热点也是难点。提出一种新的基于伪Zernike矩的图像盲水印算法,首先计算图像归一化后的伪Zernike矩,然后选取部分合适的矩通过量化调制嵌入水印信息。水印提取时,利用伪Zernike矩的相位信息估计旋转角度进行几何校正,以提高矩的几何不变性。实验结果表明,本算法对于抗几何攻击尤其是旋转攻击具有很好的鲁棒性,同时也能抵抗常规的信号处理攻击。     

基于傅里叶-梅林矩的抗几何攻击图像水印算法

如何有效抵抗几何攻击是数字图像水印研究领域的热点问题之一,一个微弱不可觉察的几何攻击就可能使绝大多数水印算法失效。以不变矩理论为基础,提出了一种基于正交傅里叶-梅林矩的可有效抵抗几何攻击的图像水印新算法。结合傅里叶-梅林矩的几何不变特性,计算出原始图像的傅里叶-梅林矩;根据稳定矩的选取规则选取部分稳定的傅里叶-梅林矩,采用量化调制策略将水印信息嵌入到所选矩的幅值中;将傅里叶-梅林矩修改前后的重构差值图像叠加到原始载体图像中,得到含水印图像。仿真实验表明,该算法不仅具有较好的不可感知性,而且对常规信号处理和几何攻击均具有较好的鲁棒性。     

基于Radon和解析Fourier Mellin变换的尺度

由于正交矩对噪声鲁棒性强、重建效果好,因此被广泛应用于目标识别与分类中,但是正交矩本质上缺乏尺度变换不变性,而且必要的图像二值化与规一化过程会引入重采样与重量化误差。为此,在研究现有正交矩的基础上,提出了一种基于Radon变换和解析FourierMellin变换的尺度与旋转不变的目标识别算法。该算法首先直接对目标灰度图像进行Radon变换,然后对Radon变换结果进行进一步解析,通过FourierMellin变换将原图像的旋转变化转化为相位变化,将原图像的尺度变化转化为幅度变化;最后,通过定义一旋转与尺度不变函数,同时利用不变函数的4种特征,再应用k近邻法实现分类。理论与实验结果表明,由于避免了正交矩方法存在的重采样与重量化误差,该算法的分类精度高于基于正交矩的分类方法,而且对白噪声的鲁棒性也显著高于基于正交矩的识别与分类方法。     

Robust color image watermarking using invariant quaternion Legendre-Fourier moments

In this paper, a geometrically invariant color image watermarking method using Quaternion Legendre-Fourier moments (QLFMs) is presented. A highly accurate, fast and numerically stable method is proposed to compute the QLFMs in polar coordinates. The proposed watermarking method consists of three main steps. First, the Arnold scrambling algorithm is applied to a binary watermark image. Second, the QLFMs of the original host color image are computed. Third, the binary digital watermark is embedding by performing the quantization of selected QLFMs. Two different groups of attacks are considered. The first group includes geometric attacks such as rotation, scaling and translation while the second group includes the common signal processing attacks such as image compression and noise. Experiments are performed where the performance of proposed method is compared with the existing moment-based watermarking methods. The proposed method is superior over all existing quaternion moment-based watermarking in terms of visual imperceptibility capability and robustness to different attacks.