基于可逆可见水印的医学图像隐私保护算法

针对医学图像感兴趣区域隐私泄露问题,提出了一种新的基于可逆可见水印的隐私保护算法。算法将二值水印图像嵌入在医学图像感兴趣区域实施隐私保护,利用人类视觉系统(HSV)的掩蔽特性和自适应的像素映射机制,对水印可见性和透明性进行动态调整;采用收缩投影技术,有效解决了嵌入过程中可能出现的溢出问题;最后,随机数密钥的引入增强了可见水印的鲁棒性。实验结果表明,算法嵌入的水印具有较好的可见性和透明性,产生的水印附加信息数量仅为65608位;另外,在不知道密钥情况下,水印移去困难,恢复后图像与嵌入水印后图像质量相差不到1 dB。     

基于可逆可见水印的医学图像隐私保护算法

针对医学图像感兴趣区域隐私泄露问题,提出了一种新的基于可逆可见水印的隐私保护算法。算法将二值水印图像嵌入在医学图像感兴趣区域实施隐私保护,利用人类视觉系统(HSV)的掩蔽特性和自适应的像素映射机制,对水印可见性和透明性进行动态调整;采用收缩投影技术,有效解决了嵌入过程中可能出现的溢出问题;最后,随机数密钥的引入增强了可见水印的鲁棒性。实验结果表明,算法嵌入的水印具有较好的可见性和透明性,产生的水印附加信息数量仅为65608位;另外,在不知道密钥情况下,水印移去困难,恢复后图像与嵌入水印后图像质量相差不到1dB。     

一种基于含水印量子图像的自适应量子隐写算法

利用NEQR量子图像表示法,提出了一种能在含水印量子载体图像中实现隐蔽通信的量子隐写算法。新算法借助水印通常拥有很好的稳健性和其特有的自恢复系统,对秘密信息的稳健性进行了多重强化。相比于之前的量子隐写算法,新算法不仅强化了秘密信息自身的稳健性,而且通过量子线路的设计提高了其嵌入和提取的可执行性和执行效率。经实验仿真结果和性能分析验证,新算法在保留原有隐蔽性和安全性基础上,进一步提高了秘密信息的稳健性和嵌入率。     

强稳健的高透明水印技术

提出了一种拥有强稳健性同时可以兼顾高透明性的数字水印技术。它通过对水印嵌入方式的巧妙修改,实现了水印的稳健性和透明性这对原本相互矛盾的性质彼此兼容存在。水印的嵌入算法基于人类视觉模型基础之上,利用人眼对图像细微变化的无法察觉性,采用了巧妙的嵌入算法在保证了一定嵌入信息量的基础上有效地降低了对图像数据的实际修改率。这就使得水印不仅拥有了强稳健性,而且使由水印嵌入所带来的图像质量损失降到了最低,从而有力地保证了水印的透明性。这一算法不仅可以有效地应对各种常规的信号处理攻击,而且还可以防止大部分的恶意水印攻击。同时算法的抽取和检测不需要原始水印的参与,是一种半盲水印算法。最后的实验部分证实了该算法相比于其他多种同类型水印算法,稳健性和透明性都有明显提高。     

一种基于纠错编码和交织的盲水印算法

根据通信中的纠错编码和二维交织原理提出了一种提高鲁棒性的二值图像水印算法,使水印系统的抗攻击纠错能力大大增强。水印嵌入公式的设计很好地平衡了水印透明性与稳健性之间的矛盾,而且水印的提取并不需要原始载体图像的参与,实现了真正意义上的盲水印检测。     

量子图像水印技术在电力大数据中的应用

为保证电力大数据的安全和处理效果,本文提出一种基于量子图像水印技术的嵌入及提取方法。该方法首先将原载体灰色图像用量子表示,并利用量子小波变换四次分解原载体图像得到子图,再通过量子离散余弦变换对子图进行系数转换。通过对系数矩阵进行奇异值分解得到对角矩阵,再利用量子广义Arnold变换和Logistic映射对水印进行置乱,并进行奇异值分解,从而实现量子水印的嵌入。嵌入的水印图像被分解后,每个像素的灰度信息为一个均衡的量子叠加态,测量后整幅图像为一个均匀的白噪声。水印图像的提取过程为嵌入的逆过程。仿真结果表明,相对经典图像水印,量子图像水印技术计算复杂度更低,计算速度更快,嵌入的水印图像具有很好的安全性,并且不影响载体图像的视觉效果。     

一种基于混沌变换的自适应盲水印

提出一种基于混沌变换技术的双密钥小波域图像数字水印算法,首先利用其中一个密钥产生一个随机数子,用来决定对小波变换后的载体图像的哪一个方向做进一步多分辨分解,确定嵌入水印的位置;然后利用另一密钥对二值水印图像进行随机置乱;根据嵌入位置的自带的自身特点,计算出三个阈值s、s1和s2,将经过随机置乱处理的含版权信息的二值水印图像嵌入到将水印嵌入到水平、垂直和对角方向的子带.在水印检测过程中,提出一种不需要载体图像相关信息的盲检测水印算法.首先根据其中一个密钥找到水印所在的位置,同样计算出相应的s*、s*1和s*2,然后再用另一个密钥重构水印图像.实验证明,提出的水印方案具有较好的抗攻击性,使用双密钥具有很好的安全性.     

基于ZUC可分离加密图像可逆水印算法

本文基于祖冲之(ZUC)算法,设计实现了一种可分离加密图像可逆水印算法,算法中内容所有者先进行图像标记并生成位置图,然后使用ZUC加密算法加密载体图像;水印嵌入者得到加密图像后根据位置图将水印信息嵌在选中像素的第7位或第8位;接收者根据加密密钥和嵌入密钥可以得到直接解密图像、水印信息和恢复图像.算法使用ZUC算法对图像进行加解密,很好地保证算法的安全性;在嵌入水印信息之前对图像进行标记,将水印信息嵌在选中的位置上;接收者在利用相邻像素相关性基础上通过一种自适应差值算法实现水印提取和图像恢复,保证恢复的载体图像和直接解密图像的质量.实验表明所提出的算法具有较高的安全性并且达到可分离的效果,同时恢复的载体图像和直接解密图像都具有较高质量.     

采用DFT域嵌入的全息水印方法

研究了基于计算数字全息的数字水印技术,针对水印的稳健性与不可见性的矛盾,提出了一种基于离散傅立叶变换域嵌入二值全息图的数字水印算法,并进行了计算机仿真实验.本算法首先生成二值水印图像的傅立叶全息图并进行二值化,再对载体图像进行傅立叶变换,将二值化的全息图嵌入到载体图像傅立叶变换幅度谱中.使用该方法嵌入的水印具有良好的不...     

基于DCT与双随机矩阵的图像数字水印方案

在水印的嵌入与检测过程中用到了3个密钥，双随机矩阵和嵌入尺度作为秘密钥保证了水印嵌入的安全性，DCT系数矩阵之和则作为公开钥用于水印信息的部分认证．文中算法实现了将图像作为水印信息隐藏到载体图像中；把水印信息的每一点都通过某种方式嵌入到载体图像的多个点上；使得攻击者在不知道秘密钥的情况下无法删除或改变水印信息．通过实验对嵌入和检测结果进行了比较和分析，表明该算法具有很好的稳健性．     

Quantum representation and watermark strategy for color images based on the controlled rotation of qubits

In this paper, a novel quantum representation and watermarking scheme based on the controlled rotation of qubits are proposed. Firstly, a flexible representation for quantum color image (FRQCI) is proposed to facilitate the image processing tasks. Some basic image processing operations based on FRQCI representation are introduced. Then, a novel watermarking scheme for quantum images is presented. In our scheme, the carrier image is stored in the phase \(\theta \) of a qubit; at the same time, the watermark image is embedded into the phase \(\phi \) of a qubit, which will not affect the carrier image’s visual effect. Before being embedded into the carrier image, the watermark image is scrambled to be seemingly meaningless using quantum circuits, which further ensures the security of the watermark image. All the operations mentioned above are implemented by the controlled rotation of qubits. The experimental results on the classical computer show that the proposed watermarking scheme has better visual quality under a higher embedding capacity and outperforms the existing schemes in the literature.     

一种使用机器学习方法的数字水印算法

针对目前数字水印算法存在的不足,本文将离散小波变换和奇异值分解相结合,提出了一种基于机器学习的图像数字水印算法.首先将载体图像进行一级小波变换,提取其低频子带图像对其进行4×4分块处理,然后对每一分块进行奇异值分解后嵌入水印,并提取特征向量用于最小二乘支持向量机的训练,训练好的最小二乘支持向量机用于自适应最大水印嵌入强度的计算以及水印的盲提取.实验选取三张512×512的标准测试图像以及64×64的二值水印图像对算法的透明性与鲁棒性进行测试.实验结果证明,图像具有很好的透明性,PSNR达到了63.71dB,针对旋转、剪切、JPEG压缩、高斯噪声等常规攻击手段时,算法能保持较强的鲁棒性.     

一种基于超混沌的图像零水印算法

针对已有的零水印算法鲁棒性差、安全性低的问题进行了研究,提出了一种基于超混沌的图像零水印算法,首先利用Chen三维超混沌系统对水印信息进行加密预处理,通过解析各个位平面在分解后对图像的影响,将载体图像中的最低有效位初始化为零;采用块均值二值量化的方法进行特性提取;最后通过对加密水印与Anorld置乱后的特征矩阵进行异或处理得到零水印。仿真攻击实验及与以往零水印算法对比表明,该算法在保持鲁棒性良好的同时,能够抵御噪声、滤波、压缩、剪切等多种攻击。     

基于3D-DCT和SVD的鲁棒彩色图像水印算法

在数字图像水印领域,水印算法主要集中于灰度图像,且提出的大部分彩色图像水印算法往往仅在亮度分量或在彩色图像的每一通道中嵌入水印,未能充分利用彩色图像的冗余空间,影响了水印的透明性和鲁棒性。针对此问题,提出了一种新颖的基于三维离散余弦变换和奇异值分解的彩色图像水印算法。算法先对水印图像进行预处理和对彩色图像进行互不重叠的分块;其次对每一分块进行三维离散余弦变换;最后选择对三维离散余弦变换系数的第一分量进行奇异值分解。嵌入水印时,对三维离散余弦变换系数第一分量的最大奇异值和第二分量分别采用量化和关系的嵌入方法嵌入水印。提取水印时,分别采用量化和关系提取算法提取水印并进行比较,选取相似值高的水印图像作为最终提取的水印。实验结果表明,提出的算法具有较好透明性的同时,具有抵抗常规信号处理和模糊、扭曲及锐化等攻击的能力。     

一种改进的DCT和SVD联合的数字图像水印算法

结合奇异值分解(SVD)和离散余弦变换(DCT)的特点,本文提出了一种改进的DCT和SVD联合的数字图像水印算法。该算法能够很好地解决透明性和鲁棒性之间的矛盾。算法中按Z字型选取低频系数,再结合SVD分解的方法嵌入水印,不仅增加了嵌入的信息量,而且提高了水印的安全性。实验结果表明,该算法不仅具有较好的透明性,而且对常见攻击如叠加噪声、JPEG压缩、滤波以及几何攻击等具有较好的鲁棒性。     

PERFORMANCE COMPARISON OF OPTIMIZATION TECHNIQUES ON ROBUST DIGITAL-IMAGE WATERMARKING,AGAINST ATTACKS

Increasing illegal exploitation and imitation of digital images in the field of image processing has led to the urgent development of copyright protection methods. Digital watermarking has proved to be the most effectivemethod for protecting illegal authentication of data. In this article, we propose a hybrid digital-image watermarking scheme based on computational intelligence paradigms such as a genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO). The watermark image is embedded into the host image using discrete wavelet transform (DWT). During the extraction process, GA, PSO, and the hybrid combination of GA and PSO are applied to improve the robustness and fidelity of the watermarked image by evaluating the fitness function. The perceptual transparency and the robustness of both the watermarked and the extracted images is evaluated by applying filtering attacks, additive noise, rotation, scaling, and JPEG compression attacks to the watermarked image. From the simulation results, the performance of the hybrid particle swarm optimization technique is proved best, based on the computed robustness and transparency measures, as well as the evaluated parameters of elapsed time, computation time, and fitness value. The performance of the proposed scheme was evaluated with a set of 50 textures images taken from online resources of Tampere University of Technology, Finland, and the entire algorithm for different stages was simulated using MATLAB R2008b.     

基于DWT的数字图像水印算法研究

研究了一种基于小波变换(DWT)的自适应图像水印算法。该算法引入了基于噪声可见函数(NVF)的感知模型来描述图像的局部特征,并根据此模型决定水印信息的嵌入深度。水印嵌入过程是:首先对载体图像进行小波分解并选择中频部分做为水印的嵌入区域;然后通过计算中频部分的噪声可见函数决定嵌入因子;最后通过小波反变换得到嵌入水印的图像。实验证明,该算法对具有不同特性的灰度图像的自适应性较强,且对常见的攻击具有较强的鲁棒性。     

基于DCT和SVD的图像哈希水印算法

为使频域水印技术更好地应用于数字图像的版权保护,提出一种基于离散余弦变换和奇异值分解相结合的图像哈希水印算法。利用DWT变换提取载体图像的低频系数矩阵构造水印;对载体图像进行分块DCT变换,提取每个子块的低频系数;对低频系数所组成的矩阵进行SVD变换,在对角阵上嵌入水印;对频域系数进行逆变换得到含水印图。将已有算法和当前所提出的算法进行对比,实验结果表明,所提水印算法具有良好的不可感知性和鲁棒性。     

基于果蝇优化算法的小波域数字水印算法

为了平衡水印的透明性和鲁棒性,提出了基于果蝇优化算法(FOA)的小波域数字水印算法。该算法利用果蝇优化算法将离散小波变换(DWT)应用到水印技术中,通过群体智能算法解决水印的透明性和鲁棒性之间的矛盾。为了保护数字图像的版权信息,将所选择的原始图像通过二维离散小波变换分解,然后将经过Arnold变换后的水印图像较优地嵌入到小波的垂直子带系数中,这样可以保证图像的质量。在优化过程中,缩放因子是通过FOA不断地被训练和更新的。此外,还提出一个新的算法框架,通过DWT域预测可行性来评估参数。实验结果表明,所提算法具有较高的透明性和鲁棒性,水印相似度在0.95以上,与现有的一些基于群智能算法的水印方法相比,在对抗旋转和剪切等几何攻击提高了10%。