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专利号: 2022114389768
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于特征比较学习的自监督无损零水印算法,其特征在于,包括以下步骤:S1,构建可学习模型;模型包括:一个基准特征提取器EBL、一个噪声层N、一个可学习的特征提取器Eθ、一个特征比对器C、一个零水印生成置乱编码器Ekey、一个零水印解码器Dkey;

S2,基准特征提取器EBL接收形状为C×H×W的主机图像Xho,并提取出主机图像Xho的特征Fi;

S3,噪声层N接收主机图像Xho,将主机图像添加Xho噪声,并且输出带有噪声的图像Xno;

S4,可学习的特征提取器Eθ接收Xno,通过比较基准特征提取器EBL提取出的特征Fi,提取出带有噪声图片的图像特征Fi';

S5,零水印置乱编码器Ekey接收Fi'和一个长度为L或者形状大小为h×w的二进制密文或图片Min,生成零水印W;

S6,零水印解码器Dkey接受W,根据密钥key还原出之前输入进去的二进制密文Min或秘密图像Mout,来确定Xno的版权归属。

2.根据权利要求1所述的一种基于特征比较学习的自监督无损零水印算法,其特征在于,S3中,输出带有噪声的图像Xno的步骤包括:S31,根据噪声层N中的无噪声层、Jpeg层以及裁剪层的权重,来确定主机图像Xho收到各种攻击的概率;

S32,将受到攻击的图像Xno输出给可学习的特征提取器Eθ。

3.根据权利要求2所述的一种基于特征比较学习的自监督无损零水印算法,其特征在于,分别给予无噪声层0.1的权重,Jpeg层0.4的权重,裁剪层0.5的权重。

4.根据权利要求1所述的一种基于特征比较学习的自监督无损零水印算法,其特征在于,提取所述带有噪声图片的图像特征Fi'的具体步骤为:S41,训练Eθ,使Eθ和EBL输出的结果尽可能的一致,训练模型为:S42,将输入的图片进行大小的重塑,并输入进网络;

S43,重塑后的图片经过大小为3×3的卷积后,并输出向量;

S44,将S43输出向量的经过3层大小为3×3的beneck层,beneck层包含1×1的卷积、3×

3的深度可分离卷积和激活函数Relu,并输出向量;

S45,将S44输出的向量经过3层大小为5×5的beneck层,beneck层包含1×1的卷积、3×

3的深度可分离卷积、SE层和激活函数Relu,并输出向量;

S46,将S45输出的向量经过4层大小为3×3的beneck层,beneck层包含1×1的卷积、3×

3的深度可分离卷积和激活函数h‑swish,并输出向量片;

S47,将S46输出的向量经过2层大小为3×3的beneck层,beneck层包含1×1的卷积、3×

3的深度可分离卷积、SE层和激活函数h‑swish,并输出向量;

S48,将S47输出的向量经过3层大小为5×5的beneck层,beneck层包含1×1的卷积、3×

3的深度可分离卷积、SE层和激活函数h‑swish,并输出向量;

S49,将S48输出的向量经过大小为1×1的卷积,7×7全局平均池化层后,输出向量;

S410,最后将S49输出的向量经过大小为1×1的卷积后得到Fi'。

5.根据权利要求1所述的一种基于特征比较学习的自监督无损零水印算法,其特征在于,S5中,生成零水印W的步骤具体包括:S51,采用cat映射的方法来对Logo image进行加密,Min是Logo image,且Min={m(p,q),

0≤p

S52,将混沌矩阵C进行二值化,得到二进制混沌矩阵B:式中,T1指的是二值化的门限值,取Cn+1矩阵中各元素的平均值;

S53,将主机图像Xho输入进特征提取器Eθ进行特征提取并进行二维离散傅里叶变换,得到维度为P×Q的特征矩阵An;

S54,将得到的特征矩阵An进行二值化,得到二值特征矩阵Zn:式中,T2指的是二值化的门限值,取An矩阵中各元素的平均值。

S55,对混沌矩阵B和特征矩阵Z进行异或操作,得到最终的零水印W:

6.根据权利要求5所述的一种基于特征比较学习的自监督无损零水印算法,其特征在于,S6中确定Xno的版权归属的具体步骤为:S61,重新调整带有噪声的图像Xno的大小,得到Xno';

S62,将Xno'输入进可学习的特征提取器Eθ进行特征提取,得到维度为P×Q的特征矩阵*An;

* *

S63,将特征矩阵An二值化为Zn;

* *

S64,对零水印W和二值化特征矩阵Zn进行XOR操作,提取混沌矩阵Cn;

*

S65,用S51产生的密钥a和b,构建维度为P×Q的原矩阵Cn’:*

S66,将Cn’进行二值化处理,并且导出为二值Mout,比较Min和Mout的NCC值以判断Xno的版权归属。

7.根据权利要求6所述的一种基于特征比较学习的自监督无损零水印算法,其特征在于,所述带有噪声的图像Xno调整步骤包括;

1)等比例缩放:

2)将图片中心平移到左上角坐标原点:

3)将图片平移到目标位置的重心:

得到的Xno'即为对Xno的等比例缩放,然后居中,多余部分填充的图像。

8.根据权利要求6所述的一种基于特征比较学习的自监督无损零水印算法,其特征在*于,S65中构建的原矩阵Cn’为:

9.一种计算机存储介质,存储有可读程序,其特征在于,当程序运行时,执行权利要求

1‑8任一项所述的算法。

10.一种设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器、用于存储一个或多个程序的存储器;

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1‑8中任一项所述算法。