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专利号: 2022116848161
申请人: 成都信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种二值图像的数字水印嵌入方法,其特征在于,包括如下步骤:定义两个具有不同方向性的误差扩散滤波器;

将数字水印转化为多个比特并确定比特总数,根据比特总数将目标二值图像按照一定顺序均匀的分割为多个像素块;

对多个所述比特依次进行提取,根据每次提取的比特选择一个对应的误差扩散滤波器;

利用选择的所述误差扩散滤波器及多尺度误差扩散算法将提取的所述比特嵌入到当前的像素块中并进行二值化,得到嵌入隐藏水印的二值化图像。

2.根据权利要求1所述的二值图像的数字水印嵌入方法,其特征在于,两个所述误差扩散滤波器为横向误差扩散滤波器DF1和纵向误差扩散滤波器DF2,所述横向误差扩散滤波器DF1和纵向误差扩散滤波器DF2分别为:式中,“x”表示当前处理的像素块。

3.根据权利要求2所述的二值图像的数字水印嵌入方法,其特征在于,每次提取的所述比特选择对应的误差扩散滤波器的方法为:若比特为0,则选择横向误差扩散滤波器DF1;

若比特不为0,则选择纵向误差扩散滤波器DF2。

4.根据权利要求1所述的二值图像的数字水印嵌入方法,其特征在于,所述目标二值图像为原始图像经过处理的灰度图像。

5.根据权利要求3所述的二值图像的数字水印嵌入方法,其特征在于,利用选择的所述误差扩散滤波器及多尺度误差扩散算法将提取的所述比特嵌入到当前的像素块中并进行二值化的过程为:(1)随机选点,在整个图像中尚未进行二值化的像素点中随机选取一点,进行量化,所述量化公式为:式中,(x,y)表示随机选取的点的坐标,I表示待处理的灰度图像,G表示目标二值图像,量化过程中产生的量化误差为:err=G(x,y)‑I(x,y);

(2)误差扩散,根据所述随机选取的点所在的区域位置,读取需要嵌入的对应的比特,使用多尺度误差扩散算法将所述比特嵌入到随机选取的点所在的区域位置;多尺度误差扩散算法的计算公式为:I(x‑1:x+1,y‑1:y+1)=I(x‑1:x+1,y‑1:y+1)‑err·DFi式中,DFi为横向误差扩散滤波器DF1或纵向误差扩散滤波器DF2;

(3)重复上述步骤1‑2,直至所述目标二值图像中的所有像素点嵌入比特且二值化完毕,得到嵌入隐藏水印的二值化图像。

6.根据权利要求1所述的二值图像的数字水印嵌入方法,其特征在于,所述目标二值图像的分割顺序为:从上到下,从左到右。

7.根据权利要求5所述的二值图像的数字水印嵌入方法,其特征在于,还包括对嵌入隐藏水印的二值化图像进行水印提取,所述水印提取方法包括以下步骤:(1)将获得的所述二值化图像扫描为数字图像,并均匀的切分为多个图块;

(2)对每个所述图块做二维快速傅里叶变换,获取幅度频谱;

(3)在所述幅度频谱中提取横、纵两个方向的特征值:式中,FH和FV分别表示横、纵两个方向的特征值, 是当前处理的图块;

(4)判断当前处理的所述图像块代表的水印信息比特;

(5)循环步骤1‑4,直至得到所述图像水印信息比特,并按照从上至下、从左到右的顺序进行水印重组,提取完整水印信息。

8.根据权利要求7所述的二值图像的数字水印嵌入方法,其特征在于,所述EH和EV是两个利用梯度下降法训练得到的最优特征提取矩阵。