基于Shamir门限方案和DWT的图像盲水印算法

目的 为了提高数字水印的抗剪切等方面的鲁棒性和不可见性,提出一种基于Shamir门限方案和DWT的图像盲水印算法.方法 首先将水印图像利用Arnold变换进行加密处理,然后对置乱后水印图像用Shamir门限方案进行分存,接着将原始图像进行分块,并对每块分别做二层离散小波分解,提取出相应的低频系数,通过叠加的方法将分存过后得到的子水印图像分别嵌入相对应的原始图像分块的低频系数中,最后合成图像,完成水印的嵌入.结果 实验结果显示,文中算法的不可见性较好,峰值信噪比均在49 dB以上,结构相似性接近于1,并且在各种攻击下,水印NC始终大于0.9.结论 文中算法对于剪切、JPEG压缩和常见的噪声干扰等攻击表现出良好的鲁棒性,并且水印的提取过程无需用到原始图像,实现了水印的盲提取,在版权保护方面具有可行性.     

基于混沌和置乱双重加密的数字图像水印算法

提出一种基于离散平稳小波变换的变换域的数字图像水印嵌入和提取算法.本算法先将数字水印图像进行置乱变换(Arnold变换),然后将置乱后的水印图像进行混沌加密,将加密后的水印按行展开成一维行向量,并将像素值从大到小排序,将原始图像平稳小波分解得到的低频系数也按行展开成一维行向量 ,并按从大到小排序.将排序后的水印图像嵌入排序后的低频系数中,变回二维后结合其它频域重构出水印图像 ,水印提取是嵌入过程的逆过程,将提取出的水印图像进行混沌解密、Arnold反置乱变换得到原始水印图像.本算法选择了合适的水印嵌入位置,实验结果表明:该算法使图像的不可见性好,而且所嵌入的水印对一般的图像处理攻击如噪声、滤波、旋转、压缩等有较强的鲁棒性.     

基于SURF的NSCT域抗几何攻击水印算法

目的针对常规图像水印算法抗几何攻击能力差的问题,提出一种基于SURF特征点和Schur分解的图像水印算法。方法将置乱后的水印嵌入到图像NSCT变换后进行Schur分解得到的上三角矩阵中,然后运用加速鲁棒性特征(Speed-Up Robust Features)算法提取图像低频子带中稳定的特征点和特征点描述符,利用特征点匹配对估计、校正含水印图像的几何攻击参数;利用RANSAC算法对特征点匹配对进行筛选,删除误匹配对,提高匹配精度,完成失真图像的几何校正。结果实验数据表明文中算法对几何攻击和常规信号攻击均有较好的鲁棒性,NC值平均达到0.9以上。结论文中的图像水印算法对几何攻击和常规信号攻击均具有较好的鲁棒性和不可见性,且提高了匹配精度。     

基于QR分解的彩色图像自嵌入全盲水印算法

针对彩色图像的版权保护问题,基于 QR 矩阵分解提出了一种自嵌入全盲水印算法。先将原始图像的G通道分量进行非下采样剪切波变换,再对得到的低频分量分块QR分解,通过判断各子块R矩阵中第一行元素向量的l1范数与所有子块R矩阵第一行元素l1范数均值之间的大小关系生成特征水印。然后对B通道分量DWT变换后的低频分量进行分块QR分解,并通过修改该子块QR分解后R矩阵中第一行最后一列元素来嵌入特征水印。特征水印的生成和嵌入在两个通道内独立完成,水印检测无需原始载体图像,算法无需借助外加水印信息即可完成对图像版权的鉴别。实验结果表明,该算法在经历添加噪声、JPEG压缩、缩放、剪切和行偏移等常见攻击时,具有很强的鲁棒性。     

基于NSCT-DWT-SVD的强鲁棒多重数字水印算法

目的提出基于NSCT-DWT-SVD结合的复合数字水印算法,实现水印信息的隐蔽嵌入,提高水印的鲁棒性。方法首先对水印信息进行Arnold置乱,对载体图像进行NSCT变换,将产生的与原载体图像大小相同的低频子带进行小波变换,后对小波变换的低频部分进行SVD分解,确定嵌入强度后将水印信息叠加到奇异值矩阵中,实现水印的嵌入。结果经仿真实验发现,该算法在保证水印嵌入信息量的前提下,满足了水印信息的隐蔽性,PSNR值达到30 d B以上,NC值达到了1,同时该算法对压缩、滤波、剪切攻击的鲁棒性较强,NC值均达到0.92以上,抵抗旋转攻击时仍能提取出较清晰的水印图像。结论该算法满足了数字水印技术要求的隐蔽性和稳健性,并且可以对数字产品起到版权保护的作用。     

基于NSCT和压缩感知的数字图像水印算法

目的依据压缩感知理论具有很好的计算保密性,提出一种基于NSCT和压缩感知的数字图像水印算法,以解决图像的鲁棒性、不可感知性及保密性之间矛盾。方法首先将水印图像分块压缩感知获得测量值,然后再将载体图像NSCT分解,对低频分量Fibonacci置乱后非重叠分块,对每块进行LU分解、奇异值分解,将每个分块的水印测量值按不同的嵌入强度对应嵌入载体奇异值矩阵中,经过一系列逆变换得到含水印图像。结果该算法在水印的嵌入和提取仿真实验结果中峰值信噪比大于40 d B,重建的水印图像与原图像相似度极高,且能抵抗剪切、高斯噪声、椒盐噪声、高斯低通滤波和JPEG压缩等类的攻击。结论该算法既具有很好的鲁棒性又兼有较强的不可见性,具有切实的可行性。     

基于奇异值分解的Contourlet域水印算法

目的提高数字水印算法抗信号处理攻击能力,提升水印鲁棒性。方法提出一种基于Contourlet变换和奇异值分解(SVD)相结合的水印算法。对水印图像进行多次Arnold置乱处理,实现置乱加密;选择Contourlet域变换系数的方向子带作为水印嵌入区域;在Contourlet系数构建矩阵中进行SVD分解,并结合人类视觉系统进行嵌入强度的自适应选择。结果实验结果得出图像的峰值信噪比为54.1279 d B,表明所述算法具有很好的透明性、隐蔽性。结论所述图像数字水印算法具有很好的鲁棒性、不可见性以及抵抗各种攻击的能力,对数字产品的版权保护具有促进作用。     

基于BSVD分解和Radon变换的NSCT域鲁棒水印算法

目的 为了提高水印算法的不可见性及抗旋转攻击的能力,提出一种基于BSVD分解和Radon变换的NSCT域鲁棒水印算法。方法 首先对水印图像进行Arnold变换,然后对载体图像进行NSCT变换,接着对低频子带进行不重叠分块,最后对各子块进行BSVD分解,选择合适的缩放因子,将水印嵌入奇异矩阵的最大奇异值中。提取水印时,先用Radon变换对含水印信息的载体图像进行校正,再提取出水印信息。结果 实验显示,文中算法具有很好的不可见性,PSNR值均在60 dB之上,并且能够抵抗常规信号的攻击,NC值均大于0.95。结论 该水印算法具有良好的不可见性和鲁棒性,抵抗旋转攻击的能力较强。     

基于Tchebichef矩和Logistic混沌加密的数字水印算法

目的针对现有的基于图像矩的数字水印算法比较复杂、鲁棒性差,尤其在抵抗缩放和旋转等攻击方面性能较差的问题,提出一种基于Tchebichef矩的数字水印算法。方法首先将载体图像进行非下采样Contourlet变换,得到与载体图像大小相同的低频子带,将低频子带分块后对各子块进行奇异值分解(SVD),根据奇异值的特点选择最佳嵌入位置,并由左奇异值和右奇异值矩阵自适应地计算水印嵌入强度,将通过Logistic混沌加密后的水印嵌入选中子块的奇异值中。计算含水印图像的Tchebichef矩,用于旋转及缩放校正。结果实验结果显示,文中算法的不可见性好,提取的水印NC值达到0.9386,能够有效抵抗旋转和缩放攻击。结论该算法对任意角度的旋转攻击和缩放攻击具有很好的鲁棒性,能够达到保护数字产品的目的。     

基于IWT-SVD和BRISK的鲁棒图像水印算法

目的 针对数字图像水印中传统奇异值分解算法存在的提取水印对角线失真和目前的特征点匹配算法速度慢引起抗组合几何攻击性能弱问题,提出基于IWT-SVD和BRISK的鲁棒图像水印算法。方法 该方案是将Logistics混沌映射置乱的水印嵌入宿主图像IWT变换后进行SVD分解的矩阵中,然后运用BRISK算法完成失真图像的几何校正,最后根据提取的水印图像特性,用邻域平均法进行对角线元素修正。结果 嵌入水印后PSNR高于42 dB,在各种常规信号处理和组合几何攻击下,NC平均值在0.95以上,提取出的水印对角线失真问题得到明显改善。结论 实验结果表明,该方案能提高图像特征点的匹配速度,性能得到增强,水印不可见性较好,进一步提升了图像的鲁棒性。     

基于拉普拉斯金字塔的数字水印防伪技术

目的为了提高数字水印的不可见性,运用拉普拉斯金字塔对原始图像进行拉普拉斯分解后使用DCT变换将水印嵌入其拉普拉斯残差图像的中高频。方法对原始图像的Y通道灰度图像进行多层拉普拉斯分解后得到第2层拉普拉斯残差图像,然后通过余弦变换将水印图像嵌入原始图像第2层拉普拉斯残差图像,最后将所有拉普拉斯残差图重建为含水印图像。结果嵌入水印图像的PSNR能够达到40.3 d B,在图像细节上有少许多噪声,并且对一定的图像攻击具有鲁棒性。结论该算法能够改善数字水印技术的不可见性。     

一种强鲁棒性的彩色图像数字水印技术

目的提出了一种彩色图像数字水印技术,解决数字水印在大数据量水印、不可见性和鲁棒性之间的关系。方法该算法对彩色QR码水印和彩色载体图像分别进行RGB三通道分解,彩色水印单通图像进行混沌加密;对彩色载体单通道图像进行Contourlet变换;按对应通道将水印嵌入到载体图像低频经奇异值分解后的对角矩阵。结果该算法在水印嵌入和提取仿真实验结果为PSNR50 d B;鲁棒性仿真实验结果表明,该算法在抵抗任意旋转攻击和基本图像处理操作的攻击下,提取出来的彩色QR码颜色未失真,并且均能够成功解码和自动识别。结论该算法具有较强的鲁棒性和较好的不可见性,能够很好地将彩色水印嵌入彩色图像,可应用到实际的数字版权保护中。     

基于倍福PLC的779型条盒包装机烟包制动系统的改造

目的 为解决FOCKE-FX 779型条盒包装机因故障引起的设备快速停机,复位启动后因烟包制动系统不稳定而造成的烟包擦碰、夹烟问题,设计一套基于倍福PLC的烟包挡块机构,辅助原机制动系统完成烟包的准确定位.方法 通过设计电气控制逻辑,在倍福PLC中完成控制程序编写,将原机制动气囊正压空气接通信号和烟包堆垛到位信号关联到挡块机构的控制电磁阀,实现烟包挡块机构与烟包制动系统的控制一致性,同时保证挡块机构按照设定控制次数7次,配合原制动气囊对烟包进行制动,增强制动系统的稳定性.结果 改造后的烟包制动系统稳定性得到明显提升,消除了因烟包定位不准出现擦碰而带来的产品质量隐患,779型条盒包装机的总停机率由5.08％降低到2.27％,设备"产质耗"指标得到明显改善.结论 烟包挡块机构工作稳定,功能可靠,后期免维护性强,满足了生产设备稳定性需求,能为同类型问题的处理提供参考和借鉴.     

基于四元数离散傅里叶变换的全息数字水印算法

目的结合四元数和全息技术的优势,将数字水印技术应用在彩色图像中,以提高水印算法的抗攻击能力。方法将四元数离散傅里叶变换和加密傅里叶全息技术应用到数字水印算法。首先对一幅彩色图像进行数据类型的转换,表示成四元数矩阵,然后对其进行四元数离散傅里叶变换,最后基于人眼视觉特性将水印信息加密后利用重复计算选取合适的嵌入强度后嵌入变换得到的频域矩阵中,实现信息隐藏。结果算法能够将彩色图像作为一个整体进行处理,有较好的不可见性。与此同时,提高了四元数域水印对于裁切攻击的抵抗能力。结论该算法在保证水印不可见性的同时能够抵抗一定程度的攻击,满足数字防伪以及版权保护的需要。     

基于DWT-SVD 的强鲁棒全息水印算法研究

在理论分析全息水印和变换域水印的基础上,提出了基于DWT-SVD 的强鲁棒全息水印算法,通过MAT-LAB 仿真软件对该水印算法进行了仿真,验证了该水印算法的安全性、鲁棒性和不可见性。双随机相位调制加密全息技术对水印信息进行加密具有较高的安全性;在DWT 和SVD 变换域中嵌入水印能够保证水印的不可见性及鲁棒性;结合全息技术和DWT-SVD 的特性,克服了现有水印算法不抗旋转的缺点。该算法首先对水印信息进行加密,获取其奇异值;然后对载体RGB 图像的B 分量进行小波分解,获取其2 次小波分解后低频系数的奇异值;最后用加权的方法嵌入水印。水印嵌入与提取仿真实验结果为PSNR>20 dB,NC 值接近于1,说明该算法的可行性;鲁棒性仿真实验表明该算法能够抵抗任意旋转攻击及基本图像处理操作的攻击。     

Greyscale image encoding and watermarking based on optical asymmetric cryptography and variational image decomposition

In this paper, a novel greyscale image encoding and a watermarking scheme based on optical asymmetric cryptography and variational image decomposition (VID) are proposed. In this proposed scheme, the greyscale watermark is encoded into a noise-like pattern by the phase-truncated Fresnel transform (PT-FrT)-based optical asymmetric cryptography. The greyscale host image is decomposed into its cartoon part and texture part by the VID technique. After that, the encoded watermark is embedded into the host image’s texture part by a discrete wavelet transform (DWT) based fusion approach. The proposed scheme can achieve a better watermark invisibility and a higher robustness by embedding the watermark into the host image’s texture part. Additionally, the proposed scheme can achieve a high security, because the PT-FrT-based optical asymmetric cryptography can resist some common cryptographic attacks. The feasibility, robustness and security of the proposed scheme have been demonstrated by extensive experiments and comparison with other relevant image encoding and watermarking schemes.     

基于Hough变换旋转校正的QR码全息水印算法

目的为了解决QR码图像不易隐藏水印的难题,提出一种针对QR码载体图像的强鲁棒性频率域数字水印算法。方法利用经双随机相位调制的傅里叶全息技术对水印进行加密,同时对QR码载体图像进行包含高斯模糊以及去除视觉敏感区域的预处理,将全息加密水印的奇异值矩阵加权嵌入到经过二级小波分解的QR码的中频系数后进行还原。Hough变换通过坐标系转换检测QR码图像同方向边缘的直线,后进行旋转校正,以提取水印。结果在合适的嵌入强度下,水印保持了良好的不可见性(PSNR=32.3)。经过二值化攻击、信号处理(滤波、噪声、压缩)、几何变换(平移、旋转、缩放)以及打印扫描处理等一系列攻击,提取出的水印依旧清晰可见。结论提出的算法针对各类攻击有较强的鲁棒性,可抵御任意角度旋转攻击,同时兼顾水印的不可见性,针对QR码的防伪技术具有一定的应用价值。