基于分块DCT变换的抗旋转,缩放攻击零水印算法

大多数基于DCT、变换域的零水印算法没有抵抗几何攻击的能力,例如将图像旋转微小角度即可导致水印检测的失败.为了提高基于DCT变换域的零水印算法抵抗图像抗旋转,缩放攻击的能力,本文提出了一种基于分块DCT变换的抗旋转,缩放攻击零水印算法.对于旋转,缩放造成的几何攻击,我们可以通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转,缩放变换转换为循环平移的性质,对于循环平移后的图像,在水印检测时我们可以使用穷举遍历的方法来检测测试图像是否包含水印信息.实验结果证明,该方法可以获得良好的图象视觉效果,同时对于加噪,滤波,JPEG压缩,剪切攻击也具有有很好的鲁棒性.     

基于Contourlet变换的抗旋转攻击零水印算法

现有的大多数基于变换域的零水印算法缺乏抵抗几何攻击的能力,例如将图像旋转微小角度即可导致水印检测的失败。为了提高变换域零水印算法抵抗图像旋转攻击的能力,本文提出了一种基于Contourlet变换的抗旋转攻击零水印算法。对于旋转造成的几何攻击,我们可以通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转变换转换为循环平移的性质,对于循环平移后的图像,在水印检测时我们可以使用穷举遍历的方法来检测测试图像是否包含水印信息。实验结果证明,该方法可以获得良好的图象视觉效果,同时对于加噪,滤波,JPEG压缩,剪切攻击也具有有很好的鲁棒性。     

基于Fourier-Mellion变换抗仿射变换水印算法

现有的数字水印技术大多难以抵抗几何变换类攻击,如旋转、平移和尺度变换等,特别是仿射变换（旋转、平移和尺度变换混合的多种攻击）,其中一个最主要的原因是：几何变换虽然并未去除图像中的水印信息,但却使水印的检测与嵌入之间失去同步,从而导致水印检测的失效。针对以上原因提出了一种基于图像矩和傅里叶梅林变换抗仿射不变性水印算法。对于平移造成的几何攻击,在水印检测之前利用原始图像的几何矩估计水印图像所经过的几何变换,根据估计的参数对水印图像进行相应的校正和水印检测。对于旋转和尺度变换造成几何攻击,通过对数极坐标系能将笛卡尔坐标系中的旋转和缩放变换为平移的性质,结合Fourier变换来抵抗旋转和缩放攻击。实验结果证明,该方法可以获得良好的图像视觉效果,同时对于几何攻击具有很好的鲁棒性。     

抗旋转攻击的小波域零水印算法

为提高基于小波变换的零水印算法抵抗图像旋转攻击的能力,提出一种抗旋转攻击的小波域零水印算法。对于旋转造成的几何攻击,可通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转变换转换为循环平移的性质,对于循环平移后的图像,在水印检测时可使用穷举遍历来检测测试图像是否包含水印信息。实验结果证明,该方法可以获得良好的图像视觉效果。     

基于奇异值分解的抗几何攻击鲁棒性盲水印算法

现有的大多数基于奇异值分解的图像水印算法,对于宿主图像施加轻微扰动时其奇异值不会发生明显的改变,然而当宿主图像发生几何变换,例如旋转和缩放之后其奇异值也发生了相应的改变,所以现有的算法缺乏抵抗几何攻击的能力。最主要的原因是目前大部分奇异值分解的水印算法都是基于笛卡尔坐标系下的,而笛卡尔坐标系下宿主图像缺乏对旋转和缩放的不变性,这样就会使得水印的嵌入和检测失去同步。为了解决笛卡尔坐标系下水印不同步问题,文章提出了一种对数极坐标系下的使用SVD抗几何信号变换的图像水印算法。实验结果表明,该算法能有效抵抗旋转、缩放等几何变换处理,对于一些压缩、滤波等常规信号处理,也显示出较好的鲁棒性。     

基于二值图像的抗旋转攻击零水印算法

针对目前多数基于变换域的零水印算法不能抵抗几何攻击（RST变换）的问题,提出一种基于二值图像的抗旋转攻击零水印算法。采用对数极坐标系,将笛卡尔坐标系中的旋转变换转换为循环平移的性质,在水印提取时使用穷举遍历的方法来检测循环平移后的测试图像是否包含水印信息。实验结果表明,该方法可获得较好的图象视觉效果,对加噪、滤波、JPEG压缩和剪切攻击具有较好的鲁棒性。     

一个抗旋转、缩放、平移攻击的图像水印算法

对数极坐标变换是图像的一个空间变体表示，很多图像视觉系统用它来消除输入图像的缩放和平移效果。本文利用数极坐标变换的性质，消除平移和缩放对水印的威胁，用搜索的方法柬应封旋转攻击，设计并实现了一种新的抗几何攻击的水印算法。实验结果表明，该算法可以有效地抗旋转、缩放、平移等几何攻击。     

基于不变矩的抗旋转、缩放、平移鲁棒性数字水印

目前的数字图像水印对于加噪、滤波、JPEG压缩攻击具有很好的鲁棒性但抗几何类攻击仍是对数字图像水印的一个巨大挑战。将水印嵌入到图像中的不变域中,这是一种比较好的方法。然而,由于嵌入水印的原始图像和受到几何攻击后（RST变换）的图像尺度大小发生了改变,这就使得水印的嵌入和检测之间失去了同步,从而导致水印检测的失败。为了解决图像尺度大小在水印嵌入和检测时发生改变的问题,提出了一种使用零像素值模板背景图像和不变矩抗旋转、缩放、平移鲁棒性数字水印。通过零像素值模板背景图像代替图像尺度大小归一化,同时使用几何不变矩来设计水印和检测水印。经过仿真实验证明,该方法对于普通的加噪、滤波、JPEG压缩攻击具有很好鲁棒性的同时,对于旋转、缩放、平移等攻击也具有很好的鲁棒性,是一种简单、实用、可靠的数字水印方法（使用的仿真软件：Matlab 7.1）。     

基于局部Zernike矩的RST不变零水印算法

旋转、缩放和平移(RST)等几何攻击能够破坏水印检测的同步性,使得水印检测失败。针对此问题,提出了一种基于图像局部Zernike矩的RST不变零水印算法。Zernike矩的幅度具有旋转不变性,再结合图像归一化,使其具有缩放和平移不变性。由于Zernike矩的图像重构效果不理想且重构过程中复杂度高,因此水印嵌入选择零水印方案。实验结果表明,该算法对旋转、缩放和平移(RST)的攻击具有很好的鲁棒性,同时对JPEG压缩、加噪、滤波等常见的图像处理操作也具有很好的鲁棒性。     

圆对称扩频数字图像水印方案

提出了一种新颖的数字图像水印算法。该算法以伪随机序列作为水印 ,根据离散傅立叶变换的特性结合通信上的扩频技术 ,将一圆对称水印嵌入到了图像的频域中 ,即使图像遭受了平移、旋转、缩放等几何攻击检测水印也不需要原图像。实验证明该算法使水印有较好的透明性并对平移、旋转、缩放等几何变换具有较强的鲁棒性。另外 ,文中也给出了算法对JPEG压缩、图像增强、加入噪声及共谋攻击等操作的鲁棒性。     

Robust digital image watermarking method against geometrical attacks

This paper proposes a new image watermarking scheme which is robust to RST attacks with cropping by improving Fourier–Mellin transform based watermarking (FMW). The proposed scheme reorders and modifies function blocks of FMW for improvement of realization and performance. Unlike FMW, our method uses log-polar map (LPM) in the spatial domain for scaling invariance, while translation invariance is provided by the use of an invariant centroid (IC) as the origin of LPM. IC is a gravity center of a central area on gray scale image that is invariant although an image is attacked by RST. For this, its calculation method is proposed. Also since LPM includes the property which transforms rotation of Cartesian coordinates system into a cyclic shift, 2-D DFT is performed on the LPM image and the magnitude spectrum extracted to provide a domain that is rotation invariant. The resulting domain, which is invariant to RST, is then used as the watermark-embedding domain. Furthermore, to prevent the watermarked image from degrading due to the coordinate system conversion, only LPM image of watermark signal is inverse mapped to Cartesian coordinates and add to the original image. Experimental results demonstrate that the proposed scheme is robust to RST attacks.     

基于对数极坐标映射的图像拼接方法

图像拼接在基于图像的绘制、视频检索以及景物匹配等领域有着广泛的应用，为了获取大画面宽视场的场景表示，针对存在旋转及缩放变化的图像，提出了一种基于对数极坐标映射的图像拼接方法，该方法先将图像从笛卡儿坐标空间转换到对数极坐标空间，使得笛卡儿坐标空间中图像的旋转和缩放转换为对数极坐标空间中图像的二维平移，这样可直接利用相位相关法来估算出图像间的旋转角度和缩放因子，然后以此作为初值，再采用非线性最小化优化算法进一步求精图像间的运动参数来实现图像的配准，最后通过图像融合来实现图像的拼接。实验结果表明，该方法是有效的。     

A New Technique for Digital Image Watermarking

In this paper, a new technique is proposed for rotation, scaling and translation （RST） invariant image watermarking based on log-polar mappings （LPM） and phase-only filtering （POF）. The watermark is embedded in the LPM of Fourier magnitude spectrum of the original image, and a small portion of resulting LPM spectrum is used to calculate the watermark positions. This technique avoids computing inverse log-polar mapping （ILPM） to preserve the quality of the watermarked image, and avoids exhaustive search to save computation time and reduce false detection. Experimental results demonstrate that the digital watermarking technique is invariant and robust to rotation, scaling, and translation transformation.     

An image rectification scheme and its applications in RST invariant digital image watermarking

This paper presents an image rectification scheme that can be used by any image watermarking algorithm to provide robustness against rotation, scaling and translation (RST) transformations. Rotation and scaling transformations in the spatial domain result in cyclically translational shifts in the log-polar mapping (LPM) of the magnitude of the Fourier transform spectrum of an image. We cut a small block from the LPM domain as a matching template. A new filtering method is proposed to compute the cross-correlation between this template and the magnitude of the LPM of the image having undergone RST transformations to detect the rotation and scaling parameters. We employ the same strategy in the spatial domain to detect the translational parameters in the spatial domain. The scheme can also be used to detect image flipping. The cost of the templates is low and the templates can even be compressed. The detection accuracy for rotation, scaling and translation is also presented. We compare the matching results for the different filters and their performance by the three criteria: signal-to-noise ratio (SNR), peak-to-correlation energy (PCE), and Horner efficiency. We demonstrate that our phase-only filtering method is the only one that can be used in the LPM domain. We also introduce three applications for this rectification scheme and give their experimental results.

基于模型的单视图线性共面四点算法

通过利用三维点的仿射坐标对于刚体变换而言是不变的,并且对计算机坐标系到图像坐标系的坐标变换而言也是不变的这一特性,开发了从一个目标单视图线性复原其三维位姿的新算法,该算法只需4个特征点即可精确实现目标的三维位姿的线性重建。实验表明,该算法快速高效,误差性能良好,抗噪能力较强。     

逆向工程中的多视定位算法研究

首先在采用标签法预定住的基础上计算每个控制点的名义对应点，建立了控制点集的一种名义对应关系，然后将旋转变换矩阵和平移变换矩阵的计算描述为一个约束优化问题，根据优化理论中的Kuhn—Tucker定理以及矩阵值函数的微商理论，利用奇异值分解导出了旋转变换矩阵和平移变换矩阵的计算公式，并通过迭代法计算视图问定位所需的坐标变换，从而快速方便地实现了多视定位。试验结果表明，本文提出的方法满足后续模型重建所需的精度要求。