一种基于角点检测的鲁棒数字图像水印算法

几何攻击是数字图像水印领域中一个富有挑战性的问题。提出一种以图像角点为特征点,基于奇偶量化嵌入/检测的空间域局部化鲁棒数字图像水印算法。采取的主要方法有:(1)采用带有自适应阈值和动态支持区域的基于曲率尺度空间的角点检测算法进行鲁棒角点检测;(2)基于图像纹理复杂度进行角点筛选,并以筛选后的角点为圆心形成具有几何不变性的圆形特征区域,用于水印的重同步;(3)在特征区域设计一种圆环形的水印模式,并在空间域采用经典的奇偶量化方法嵌入并检测水印。实验表明,该算法在嵌入水印后仍能保持较高的图像视觉质量,对常规信号处理和包括旋转、缩放、平移、剪切及其组合在内的几何攻击均具有较强的鲁棒性。     

基于小波矩的抗几何攻击数字图像水印算法研究

针对旋转、缩放和平移等几何攻击破坏水印检测同步,从而导致水印检测失败等问题,利用归一化图像的缩放、平移不变性及小波矩的旋转不变特性,结合奇偶量化技术,提出了一种有效抵抗几何攻击的数字图像水印新算法。首先利用图像归一化技术将原始载体映射到几何不变空间内;然后计算归一化图像的小波矩,并选取部分稳定的低阶小波矩用于水印嵌入;最后利用奇偶量化方法将水印信息嵌入到所选小波矩的不变量内。仿真实验结果表明,该图像水印方案不仅具有良好的透明性,而且具有较强的抵抗常规信号处理、几何攻击、联合攻击等能力。     

基于仿射协变区域的抗几何攻击图像水印算法

提出了一种基于仿射协变区域的抗几何攻击数字图像水印算法. 首先利用仿射不变点检测算子提取图像特征点, 并通过基于最小生成树聚类算法的选择策略获得一组稳定且彼此独立的仿射协变特征区域. 然后基于特征区域, 利用图像归一化和主梯度方向对齐得到具有缩放和旋转不变性的圆形区域. 最后将水印在空域直接嵌入到圆形区域中. 大量的实验结果表明本文方法是有效的, 对常规图像处理、几何攻击以及组合攻击均具有较好的鲁棒性.     

基于SIFT的抗几何攻击局部化图像水印

基于尺度不变特征变换(SIFT)实现一种抗几何攻击数字水印.对SIFT进行图像特征点的检测,选择合适的特征点生成载体图像中的圆形区域,将圆形区域划分为扇形区域,然后采用空域奇偶量化方法进行水印信息的嵌入.为抵抗几何攻击,检测前基于SIFT稳定特征点实现图像缩放和旋转角度的估计,并就估计结果进行图像缩放和旋转恢复,对恢复后的图像进行数字水印的检测.实验证明,该方法对几何攻击具有较强的鲁棒性.     

抗几何失真的局部数字水印算法

抗几何攻击一直是数字水印中的难点问题,为了更好地解决这个问题,基于图像的几何不变域,提出了一种抗几何失真的局部数字水印算法.算法利用显著性检测器检测到的具有平移、缩放和旋转不变性特性的圆形显著区域来嵌入水印.如何利用显著区域构造不变区域以获得平移、缩放及旋转不变性,以及如何从不变区域中筛选出适合嵌水印的区域,为要解决的重点问题,首先将水印进行几何变换来匹配各个水印嵌入区域的形状,再不可感知地嵌入到各个水印嵌入区域中.还着重讨论了如何利用显著区域获得平移、缩放及旋转不变性.实验表明该算法能很好地抵抗一般的信号处理攻击及旋转、缩放、裁剪和线性变换等几何攻击.     

基于改进SIFT的抗几何攻击的数字水印

通过改进的SIFT（尺度不变特征变换）算法提出了一种可有效抵抗几何攻击的鲁棒数字水印算法。此算法利用改进的SIFT进行水印信号的同步;水印嵌入采用圆环的嵌入模式,在空域以奇偶量化形式嵌入;通过奇偶检测器提取水印。实验结果表明,改进的SIFT大大降低特征点匹配的维数,提高匹配速率,同时该算法能获得很好的图像质量,能有效抵抗几何攻击和常规的信号处理攻击。     

基于Sift特征区域的遥感图像水印算法

针对现有遥感图像数字水印算法多为全局水印算法,抵抗旋转、缩放、行列剪切及联合几何攻击能力较差的问题,提出一种基于Sift特征区域的局部化遥感图像水印算法;算法依据密钥生成一个伪随机序列,对其实施二值化,并选取64bit一段作为待嵌入的水印;在截选256×256宿主遥感图像中提取Sift特征点,筛选特征点确定水印嵌入特征区域;最后,根据待嵌入的水印信息,将所选特征区域进行扇区划分,利用奇偶量化方法将水印嵌入其中;实验表明算法对JEPG压缩、噪声及滤波等常规信号处理具有较好鲁棒性,并且能够更好地抵抗旋转、缩放、平移及其联合等几何攻击。     

基于特征区域的遥感图像水印仿真研究

研究数字化遥感图像版权保护问题。针对目前全局遥感图像水印抵抗旋转、行列去除、水平镜像及组合几何攻击能力差的问题,提出一种Harris-Laplace特征区域的局部化遥感图像数字水印算法。首先由密钥生成一个随机序列,进行二值化后选取一段作为待嵌入的数字水印;在宿主遥感图像中提取Harris-Laplace特征点,依据特征点确定水印嵌入特征区域;按照水印信息将所选特征区域进行扇形划分,采用奇偶量化方法将水印嵌入,并进行仿真。仿真结果表明,算法有较好的抵抗剪切攻击能力,对常规信号处理,对旋转、缩放、平移及联合几何攻击都具有较高的鲁棒性。     

基于图像特征的鲁棒水印算法研究

为提高图像盲水印抗几何攻击的能力,提出了一套基于图像特征的水印嵌入方案.首先利用具有几何不变性的Harris 算子检测出图像特征点,然后在每块由特征点生成的 Delaunay 三角网上采用一种基于小波系数显著性差异调制量化方式进行水印的嵌入和检测.该嵌入水印算法的思想是通过比较每组小波系数的显著性差异值和所有组的平均显著性差异值的方法来量化每一组块的最大小波系数.实验结果表明,该方法不仅对压缩、滤波等常见攻击具有稳健性,同时对旋转、缩放、变形等几何攻击也具有较好的稳健性.     

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。     

Rotation invariant watermark embedding based on scale-adapted characteristic regions

Rotation invariance is one of the most challenging issues in robust image watermarking. This paper presents two rotation invariant watermark embedding schemes in the non-subsampled contourlet transform (NSCT) domain based on the scale-adapted local regions. Watermark synchronization is achieved using the scale-space feature point based local characteristic regions. The first method embeds a binary watermark sequence by partitioning the local regions in a rotation invariant pattern. The second method embeds a binary watermark image in a content based manner, and the watermark signal is adaptive to the orientation of the image. Both methods achieve rotation invariant embedding by only using the rotation normalizing angle, thus no interpolation operation is performed. Extensive simulation results and comparisons show that the proposed schemes can efficiently resist both signal processing attacks and geometric attacks.     

基于Harris-Laplace特征区域的遥感图像水印算法

针对现有遥感影像数字水印算法多为全局水印算法,抵抗旋转、行列剪切、水平镜像以及联合几何攻击能力较差,提出一种基于Harris-Laplace特征区域的局部化遥感影像水印算法。算法依据密钥生成一个随机序列,对其实施二值化,并选取一段作为待嵌入的数字水印;在宿主遥感影像中提取Harris-Laplace特征点,并依据其确定水印嵌入特征区域;最后,根据待嵌入的水印信息,将所选特征区域进行圆环划分,利用奇偶量化方法将水印嵌入其中。实验证明该算法对JEPG压缩、噪声及滤波等常规信号处理具有较好鲁棒性的同时,能够更好地抵抗旋转、缩放、平移及其联合等几何攻击。     

基于尺度不变特征的脊波域量化水印算法

针对传统数字水印算法抵抗旋转、缩放等几何攻击能力较弱的问题,提出一种基于尺度不变特征的脊波域量化水印算法.利用尺度不变特征变换构造稳定的图像局部区域,对局部区域实施脊波变换,选择能量较大方向上的脊波细节系数,利用量化索引调制策略嵌入水印信息.仿真结果表明,该算法具有较好的检测性能,在抗压缩、叠加噪声、缩放、剪切等攻击方面具有较强的鲁棒性.     

基于雅克比-傅里叶矩的数字图像水印方法

提出了一种新的基于雅克比-傅里叶矩（JFM）的数字图像水印算法。雅克比-傅里叶矩是一种定义在极坐标下,幅度具有旋转不变性的图像特征提取方法。对JFM的性质进行了研究,并将二值水印序列通过量化的方法嵌入到JFM矩的幅度中。水印信号可以直接从受攻击图像的JFM矩幅度中进行提取。实验结果表明提出的算法能有效抵抗几何变换和常规的信号处理变换,如旋转、缩放、翻转、JPEG压缩、中值滤波等。     

Invariant image watermarking using multi-scale Harris detector and wavelet moments

Desynchronization attack is known as one of the most difficult attacks to resist, which can desynchronize the location of the watermark and hence causes incorrect watermark detection. It is a challenging work to design a robust image watermarking scheme against desynchronization attacks. Based on multi-scale Harris detector and wavelet moment theory, we propose a new content based image watermarking algorithm with low computational complexity, good visual quality and reasonable resistance toward desynchronization attacks in this paper. Firstly, the steady image feature points are extracted from the origin host by using multi-scale Harris detector, and the local feature regions (LFRs) are constructed adaptively according to the feature scale theory. Then, the LFRs are image normalized, and significant regions are obtained from the normalized LFRs by utilizing the invariant centroid theory. Finally, the digital watermark is embedded into the LFRs by modifying wavelet moment invariants of the significant regions. By binding the watermark with the geometrically invariant image features, the watermark detection can be done without synchronization error. Experimental results show that the proposed image watermarking is not only invisible and robust against common image processing operations as sharpening, noise adding, and JPEG compression etc, but also robust against the desynchronization attacks such as rotation, translation, scaling, row or column removal, cropping, and local random bend etc.     

A robust content based image watermarking using local invariant histogram

Desynchronization attack is known as one of the most difficult attacks to resist, which can desynchronize the location of the watermark and hence causes incorrect watermark detection. Based on multi-scale SIFT (Scale Invariant Feature Transform) detector and local image histogram shape invariance, we propose a new content based image watermarking algorithm with good visual quality and reasonable resistance toward desynchronization attacks in this paper. Firstly, the stable image feature points are extracted from the original host by using multi-scale SIFT detector, and the local feature regions (LFRs) are constructed adaptively according to the feature scale theory. Then, the discrete Fourier transform (DFT) is performed on the LFR, and the local image histogram is extracted from a selected DFT amplitude range. Finally, the bins of the histogram are divided into many groups, and the digital watermark is embedded into LFR by reassigning the number of DFT amplitudes in bin groups. By binding the watermark with the geometrically invariant image features, the watermark detection can be done without synchronization error. Experimental results show that the proposed image watermarking is not only invisible and robust against common image processing operations such as sharpening, noise adding, and JPEG compression, but also robust against the desynchronization attacks such as rotation, translation, scaling, row or column removal, and cropping.     

Image copyright protection with forward error correction

A copyright protection method for digital image with 1/T rate forward error correction (FEC) is proposed in this paper. In this method, the original image is lossless and the watermark is robust to malicious attacks including geometric attacks such as scaling, rotation, cropping, print–photocopy–scan, and scaling–cropping attacks and nongeometric attacks such as low-pass filtering, sharpening, JPEG compression attacks. The watermark logo is fused with noise bits to improve the security, and later XORed with the feature value of the image by 1/T rate FEC. During extraction, the watermark bits are determined by majority voting, and the extraction procedure needs neither the original image nor the watermark logo. Experimental results show that not only the image is lossless but also the proposed method can effectively resist the common malicious attacks. Since the proposed method is based on spatial domain and there is no need to do frequency transform, the embedding and extraction performances are quite improved.     

一种基于局部特征的鲁棒的盲数字水印算法

提出了一种基于图像局部特征与图像几何正则性的鲁棒数字水印算法.采取的主要方法有:1)利用图像中的局部最稳定特征点生成具有几何不变性的局部特征区域;2)在局部特征分块中快速寻找最佳几何流方向,近似最佳逼近效果;3)设计了一种正交向量盲提取水印.实验结果表明该算法能获得很高的图像质量,且具有较强的抗攻击能力.     

基于SVD和Radon变换的抗旋转攻击盲水印算法

为了提高传统基于奇异值变换（SVD）的数字水印抗几何攻击能力,提出一种在小波变换域将Radon变换和奇异值变换相结合的抗旋转攻击鲁棒性水印算法。将宿主图像进行小波变换,对变换后的低频子带进行奇异值分解,将经过仿射变换置乱后的二值水印图像嵌入到奇异值中。在水印嵌入操作上采用了奇偶量化嵌入算法从而实现了二值水印图像在水印检测时的盲提取;同时在水印检测之前,利用Radon变换检测算法对待检测图像进行几何校正,然后提取水印信息。实验结果表明,该算法对于噪声感染、滤波、JPEG压缩等常规信号处理的鲁棒性优于传统的基于SVD的数字水印算法,同时对于旋转几何变换具有很好的鲁棒性。