基于字符规范化的文档图像水印算法

运用字符规范化和小波变换的知识,提出一种将文档图像分割成字符图像,再对字符图像规范化,然后将随机序列嵌入到小波图像低频系数的水印算法.根据视觉系统纹理掩蔽特性,将不同强度的水印分量嵌入到了不同的小波系数中.由于文档图像分割和规范化本身具有抗几何攻击的特性,故该方法对缩放、小角度旋转有一定的鲁棒性,实验结果表明:该方法在文档图像上比其它方法更具备优越性.     

图像归一化与伪Zernike矩的鲁棒水印算法研究*

以基于矩的图像归一化技术及伪Zernike矩相关知识为基础,提出一种可有效抵抗几何攻击的数字水印新算法。算法首先利用归一化技术将原始图像映射到几何不变空间内;然后结合不变质心理论提取出归一化图像的重要区域;最后通过量化调制伪Zernike矩幅值将水印嵌入到重要区域中。仿真实验表明,该算法不仅具有较好的透明性,而且对常规信号处理(滤波、锐化、加噪和JPEG压缩等)和几何攻击(全局仿射变换、局部失真等)均具有较好的鲁棒性。     

基于可视加密和特征匹配的鲁棒彩色图像水印

针对彩色图像和彩色水印的抗几何攻击鲁棒水印问题,提出一种基于可视加密的算法。该算法利用空域统计相关性,提取载体图像上的鲁棒特征,将其与彩色水印通过彩色可视加密绑定。为抗旋转攻击,提出利用图像的局部结构,提取图像的尺度不变特征点,使用特征点匹配来校正几何攻击的影响。实验结果表明,该算法对于加噪、滤波、JPEG压缩和旋转等攻击具有较强的鲁棒性,特别是在任意角度的旋转攻击下,提取的水印和原始水印的归一化相关值都在95%以上,可应用于医学图像和科学数据图像的保护和认证。     

新的分形水印方案的研究

以基于矩的图像归一化技术及分形相关知识为基础,提出一种可有效抵抗几何攻击的数字水印新方案。方案利用归一化技术将原始图像映射到几何不变空间内,结合不变质心理论提取出归一化图像的重要区域;利用分形,通过调整DCT中频系数,将水印自适应地嵌入到重要区域的自相似块中。仿真实验结果表明,方案不仅具有较好的透明性,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LFRs的大容量抗几何攻击水印算法*

如何有效抵抗几何攻击是目前水印技术研究的难点之一,且已有抗几何攻击水印算法的嵌入容量有限。提出了一种利用尺度不变特征变换（SIFT）特征点确定的局部特征区域（LFRs）嵌入水印的大容量抗几何攻击的水印算法。算法首先从图像的非抽样的Contourlet域（NSCT）低频分量中提取出SIFT中等尺度的稳定特征点,并通过最小生成树聚类算法的选择策略获得一组分布均匀且彼此独立的圆形特征区域;然后对每个圆形区域进行等角度的扇形分割和等面积的同心圆环分割,划分成等面积的子块;最后采用奇偶量化将经过混沌加密的水印嵌入到     

Fusion of color edge detection and color quantization for color image watermarking using principal axes analysis

In the past few years, many gray-level image watermarking schemes have been proposed, although the extension to the color case is rare and regularly accomplished by marking the image luminance, or by processing each color channel separately. This paper presents a new color image watermarking scheme that combines color edge detection and color quantization using principal axes analysis in three-dimensional color space. The watermark is hidden within the data by modifying a subset of carefully selected edge points to resist both geometric distortion and signal processing attacks. Experimental results show the robustness of the proposed scheme to resist common attacks.     

两种抗几何攻击数字图像水印算法分析及比较

以图像归一化和不变质心理论为基础提出了两种安全性较高的数字图像水印算法。为了增加水印的隐秘性及抗干扰能力,水印在嵌入前均进行了置乱和混沌加密处理,然后两种方案分别根据其归一化图像的不变质心确定出相应的重要区域,并在该区域实施水印的嵌入。实验结果表明,提出的两种数字图像水印算法均具有较好的不可感知性和抗攻击的鲁棒性,且在抵抗常规信号处理和几何攻击下各具优势。     

基于奇异值分解的彩色图像数字水印算法

提出了一种基于奇异值分解的彩色图像数字水印算法,嵌入和提取水印均在RGB分量的空间域内进行。仿真结果表明,该算法不仅对几何失真具有很强的抵抗能力,而且对添加噪声、滤波及JPEG压缩也具有良好的鲁棒性。     

一种彩色图像可恢复半脆弱数字水印算法

提出了一种彩色图像可恢复半脆弱数字水印算法,该算法可准确地实现篡改图像的检测、定位及恢复。算法先将彩色图像从RGB空间转换到YCbCr空间,从各分量提取恢复信号,嵌入色度分量Cb、Cr的小波域中高频子带,然后将Y分量的L+1级小波系数调制成检测水印,嵌入到Y分量的最低频子带。认证时,从Y分量中提取检测水印,初步判断篡改位置,再从Cb、Cr分量中提取恢复信号,恢复篡改区域。仿真实验表明,该算法不仅能对彩色图像进行认证及恢复,并对常规信号处理操作具有较好的脆弱性。     

模糊自适应的彩色图像数字水印算法*

提出了一种基于离散余弦变换 (DCT)域的模糊自适应彩色图像水印算法.采用YUV彩色空间,以人类视觉系统(HVS)为基础,结合原始图像的特点,设计了模糊控制器,建立了合理的模糊规则,将水印信号以不同强度嵌入到彩色图像的Y、U、V分量的DCT系数中,实现了水印的自适应嵌入以及水印强度的动态调度.实验结果表明,该算法不仅具有很好的不可感知性,而且对剪切、滤波、噪声等攻击均具有较好的鲁棒性.     

基于图像特征和公钥密码系统的易损水印算法

提出一种基于图像特征和公钥密码系统的易损水印算法,在图像认证中能够定位图像被篡改的位置。水印算法根据图像特征和私钥信息,将用于完整性验证和局部篡改检测的图标嵌入到图像中。水印提取过程中使用与嵌入过程中私钥相对应的公钥提取水印信息。该算法不仅能解决现有易损水印算法存在的安全问题,而且在不需要交换密钥的情况下允许水印的公共检测,可用于数码相机、互联网图像的真实性认证。最后,通过理论分析和实验论证该算法的有效性。     

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.

基于伪Zernike的归一化分形水印算法研究*

以归一化技术,分形编码技术及伪Zernike矩相关知识为基础,提出一种可有效抵抗几何攻击的鲁棒数字水印新算法。算法首先利用归一化技术和不变质心理论在图像中提取出重要区域;然后利用分形编码及设置的阈值将重要区域分成自相似性块和非自相似性块并计算自相似性块的伪Zernike矩,从中选出最鲁棒的矩;最后通过量化调制伪Zernike矩幅值将水印嵌入其中。仿真实验表明,算法不仅具有较好的透明性,而且对常规信号处理(滤波、锐化、加噪和JPEG压缩等)和几何攻击(全局仿射变换、局部失真等)均具有较好的鲁棒性。     

图像颜色征提取技术的研究与应用

介绍图像信息处理技术的一项基础性研究--图像颜色特征提取技术,重点讨论颜色特征提取技术的发展现状以及两大应用背景,即图像检索和图像情感语义的研究,揭示了颜色特征提取技术在基于内容的图像检索和图像情感识别研究方面的重要作用.总结了常用的颜色特征提取方法,指出现有方法中存在的问题和不足之处,提出了研究的新思路,并对今后的研究重点做出了展望.     

基于特征点的抗几何攻击水印算法

利用Harris特征点并结合图像的归一化原理提出了一种新的数字水印方案。由于Harris算子的算法简单,稳健性较好,图像的特征点在经过几何攻击后仍然可以保持。而且,归一化的图像对图像的旋转不太敏感,所以首先对每一个以特征点为圆心的互不重叠的圆归一化以确定水印的嵌入点,然后把水印嵌入到原来的图像中,这样,可以很好地解决水印嵌入和检测的同步问题。实验证明,该算法能很好地抵抗如旋转,缩放,剪切等形式的几何攻击与常规信号处理攻击。     

Geometric attack resistant image watermarking based on MSER

Geometric distortions are simple and effective attacks rendering many watermarking methods useless. They make detection and extraction of the embedded watermark difficult or even impossible by destroying the synchronization between the watermark reader and the embedded watermark. In this paper, we propose a blind content-based image watermarking scheme against geometric distortions. Firstly, the MSER detector is adopted to extract a set of maximally stable extremal regions which are affine covariant and robust to geometric distortions and common signal processing. Secondly, every original MSER is fitted into an elliptical region that was proved to be affine invariant. In order to achieve rotation invariance, an image normalization process is performed to transform the elliptical regions into circular ones. Finally, watermarks are repeatedly embedded into every circular disk by modifying the wavelet transform coefficients. Experimental results on standard benchmark demonstrate that the proposed scheme is robust to geometric distortions as well as common signal processing.     

特征点聚类高精度视差图像拼接

目的 针对不同视点下具有视差的待拼接图像中,特征点筛选存在漏检率高和配准精度低的问题,提出了一种基于特征点平面相似性聚类的图像拼接算法。方法 根据相同平面特征点符合同一变换的特点,计算特征点间的相似性度量,利用凝聚层次聚类把特征点划分为不同平面,筛选误匹配点。将图像划分为相等大小的网格,利用特征点与网格平面信息计算每个特征点的权重,通过带权重线性变换计算网格的局部单应变换矩阵。最后利用多频率融合方法融合配准图像。结果 在20个不同场景图像数据上进行特征点筛选比较实验,随机抽样一致性（random sample consensus, RANSAC）算法的平均误筛选个数为30,平均误匹配个数为8,而本文方法的平均误筛选个数为3,平均误匹配个数为2。对20个不同场景的多视角图像,本文方法与AutoStitch（automatic stitching）、APAP（as projective as possible）和AANAP（adaptive as-natural-as-possible）等3种算法进行了图像拼接比较实验,本文算法相比性能第2的算法,峰值信噪比（peak signal to noise ratio,PSNR）平均提高了8.7%,结构相似性（structural similarity,SSIM）平均提高了9.6%。结论 由本文提出的基于特征点平面相似性聚类的图像拼接算法处理后的图像保留了更多的特征点,因此提高了配准精度,能够取得更好的拼接效果。     

结合汉明码和图像矫正的彩色图像盲水印

目的 随着互联网技术的飞速发展,彩色数字图像带来极大便利的同时,也产生了一些篡改、剽窃等侵权行为;同时,几何处理对含水印载体的破坏使水印盲检测的难度增加,因此,本文提出一种基于汉明码和图像矫正的彩色图像盲水印方法,旨在解决当前图像版权保护的难点问题。方法 嵌入水印时,使用仿射变换加密彩色水印,并将已加密的信息编为汉明码,然后利用特征值分解计算出像素块的全部特征值,并通过对特征值绝对值的和进行量化来完成水印的嵌入;提取水印时,利用图像的几何属性对多种几何攻击后的图像进行判断、矫正,并借助量化技术提取水印。结果 基于彩色图像标准数据库,将本文方法与7种相关方法进行了对比实验：在不可见性方面,与LU分解的水印方法相比,本文算法峰值信噪比（peak signal-to-noise ratio,PSNR）提高了4 dB;在常规攻击鲁棒性方面,与Schur分解的最新方法相比,本文算法平均归一化互相关（normalized cross-correlation,NC）的值稍有提高;在几何攻击鲁棒性方面,本文算法NC值具有一定的优势;同时,本文算法的水印容量达到了0.25 bit/像素,密钥空间达到了2⁴³²,运行时间仅需3 s左右。结论 所提方法不仅具有较好的水印不可见性和较强的鲁棒性,而且具有较大的水印容量、较高的安全性和实时性。     

A simple ICA-based digital image watermarking scheme

In a digital watermarking scheme, it is not convenient to carry the original image all the time in order to detect the owner's signature from the watermarked image. Moreover, for those applications that require different watermark for different copies, it is preferred to utilize some kind of watermark-independent algorithm in extraction (does not need a priori knowledge of the watermark). In this paper we introduce a novel approach called WMicaT that employs an independent component analysis technique in watermark embedding and extraction. Using a single ‘public image’ that can be made publicly available, the new algorithm is able to extract the watermark without requiring the original image and any information about the watermark. In addition, the watermark is not limited to some specific binary sequences but can be any meaningful image. The WMicaT method, undergoing different experiments, has shown its robustness against many attacks.     

Feature based robust watermarking using image normalization

This paper presents a robust watermarking scheme based on feature point detection and image normalization. Firstly some stable feature points are detected from the original image using the proposed multiresolution feature point detection filter. Then, image normalization is applied to the disks centered at these feature points. The watermark is embedded in the subband coefficients of DFT domain of each disk separately. And the watermark detection uses the correlation between the watermark embedding coefficients and the original watermark, and does not need the original image. The proposed scheme combines the advantages of feature point detection and image normalization, which can achieve strong robustness to signal processing and geometrical distortions. The experimental results also demonstrate good performance of the proposed scheme.