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专利号: 2024116472913
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于虚拟顶点和DWT频率系数比值的矢量地图水印嵌入方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、向原始矢量地图G添加虚拟顶点VVs,以获得包含虚拟顶点VVs的矢量地图 ;步骤2、对X坐标集 和Y坐标集 进行离散小波变换DWT,分别得到高频系数 和;步骤3、通过构建比率不变域的公式并计算获得初始比率序列 ;

步骤4、先放大初始比率序列 ,随后嵌入加密水印图像 的水印信息,然后再按比例缩小,获得加水印的比率序列 ;

步骤5、根据加水印的比率序列 以及高频系数 计算获得水印高频系数 ;

步骤6、对水印高频系数 应用逆离散小波变换IDWT,获得未校正的包含水印虚拟顶点WVVs的X坐标集 ;

步骤7、根据坐标集 进行水印校正并获得矫正水印高频系数 ,计算矫正水印高频系数 与高频系数  的比率 ,根据比率 计算获得校正比率 ;

步骤8、根据校正比率 以及高频系数 计算获得加水印的X坐标集 ;

步骤10、用 替换 以生成包含水印虚拟顶点WVVs的矢量地图 ;最后,移除WVVs以获得最终加水印的矢量地图 ;

步骤1中,原始矢量地图G中固有真实顶点RVs,在一对真实顶点中添加虚拟顶点VVs,虚拟顶点VVs的添加过程如下所示:;

添加虚拟顶点VVs后得到X坐标序列XV以及Y坐标序列YV,即获得X坐标集 以及Y坐标集 。

2.如权利要求1所述的基于虚拟顶点和DWT频率系数比值的矢量地图水印嵌入方法,其特征在于,步骤4中,采用量化索引调制QIM来嵌入加密水印图像 。

3.如权利要求2所述的基于虚拟顶点和DWT频率系数比值的矢量地图水印嵌入方法,其特征在于,嵌入过程如以下公式所示:;

其中, 表示放大因子,是QIM的步长, 表示加水印后的比率序列, 表示水印的像素计数。

4.如权利要求1所述的基于虚拟顶点和DWT频率系数比值的矢量地图水印嵌入方法,其特征在于,步骤4中的加密水印图像 采用原始水印图像 通过Arnold变换进行扰乱获得;

Arnold变换的计算如下:

其中, 和 分别代表 和 的像素位置, 表示水印的像素计数;参数和 表示为一个秘密密钥。

5.如权利要求1所述的基于虚拟顶点和DWT频率系数比值的矢量地图水印嵌入方法,其特征在于,步骤7中,通过在坐标集 中删除水印虚拟顶点WVVs获得坐标集 ,随后将虚拟顶点VVs添加到坐标集 中以获得坐标集 ,然后,对坐标集 进行离散小波变换DWT以获得高频系数 ;

校正比率 由以下公式获得: ,其中 是QIM的步长。

6.一种基于虚拟顶点和DWT频率系数比值的矢量地图水印提取方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、向加水印的矢量地图 添加虚拟顶点VVs,以获得包含虚拟顶点VVs的矢量地图;步骤2、对矢量地图中的X坐标集 和Y坐标集 进行离散小波变换DWT,分别得到高频系数 和 ;步骤3、通过构建比率不变域的公式并计算获得初始比率序列 ;

步骤4:将 放大 倍,获得放大序列 ;

步骤5:根据放大序列 计算水印索引 ;

步骤6:计算并记录水印位以及更新索引集合;

步骤7:根据记录的水印位和索引集合确定最终水印位,得到未解密的水印图像 ;

步骤8:使用逆Arnold变换解密水印图像 以获得最终水印图像 ;

步骤1中,虚拟顶点VVs的添加过程如下所示:。

7.如权利要求6所述的基于虚拟顶点和DWT频率系数比值的矢量地图水印提取方法,其特征在于,计算水印索引 的公式如下:。

8.如权利要求6所述的基于虚拟顶点和DWT频率系数比值的矢量地图水印提取方法,其特征在于,计算水印位和索引集合的公式如下:, 代表水印位, 代表索引

集合,所有原始元素值均为0,用于记录水印位和索引。

9.如权利要求8所述的基于虚拟顶点和DWT频率系数比值的矢量地图水印提取方法,其特征在于,最终水印位由以下公式确定:,

表示未解密水印的水印位,索引值为 。