專利名稱：抗打印掃描大容量有意義數(shù)字水印實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防偽及信息安全技術(shù)領(lǐng)域，是一種可以嵌入大容量并且抵抗打印掃描攻擊的可在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)信息隱藏與跟蹤的數(shù)字水印技術(shù)。
背景技術(shù)：
通過查閱相關(guān)資料和有關(guān)專利，主要引證下列專利國名專利公開號
公開日期1. 美國0,126,064 2006.07.152. 美國6,983,056 2006.01.033. 美國1,533,750 2005.05.254. 美國0,056,700 2005.03.175. 美國6,775,393 2004.08.126. 中國CN1710577 2005.12.217. 中國CN2681239 2005.02.038. 中國CN1512438 2004.07.14現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大大提高了各國防偽技術(shù)的水平。但是，我們必須充分認(rèn)識到，任何一種防偽技術(shù)都不是絕對的。因為高新技術(shù)的發(fā)展也給偽造者提供了新的偽造手段。今天，數(shù)碼相機(jī)、錄像機(jī)、掃描儀、打印機(jī)等設(shè)備和功能強(qiáng)大的軟件，已被全球范圍的用戶用于創(chuàng)作、處理和享用數(shù)字多媒體數(shù)據(jù)如音頻、圖像、視頻等?；ヂ?lián)網(wǎng)也為多媒體信息分發(fā)和交換提供了廣闊便捷的渠道。特別是高精度彩色噴墨、激光打印機(jī)和高精度掃描儀的普及，為人們的工作和生活帶來了許多便利，但是同時也使各種產(chǎn)品包裝、證件、支票、證券和證明文檔的偽造及篡改變得非常容易。
基于數(shù)字水印的證件/印刷防偽技術(shù)與傳統(tǒng)的防偽技術(shù)不同，它徹底更新了防偽的傳統(tǒng)觀念，并在印刷防偽中具有獨特的性質(zhì)。作為識別標(biāo)志的水印以視覺不可見的形式隱藏在證件等各類印刷品中，只有通過計算機(jī)軟件或特定的檢測設(shè)備才可識別。隱藏的數(shù)字水印標(biāo)志可以是有意義的數(shù)字和隨機(jī)的數(shù)碼、文本信息、圖像甚至聲音。用戶可以根據(jù)被保護(hù)物品的不同要求加入不同內(nèi)容的水印信息，數(shù)字水印不會因為印刷品經(jīng)過各種地點和人員而變異，在這些環(huán)節(jié)上沒有泄露和擴(kuò)散的可能性。數(shù)字水印的加入位置具有隨機(jī)性。每一種印刷品所隱藏的數(shù)字水印可以不同，加入數(shù)字水印的位置也是隨機(jī)的，技術(shù)掌握人本身也不知道數(shù)字水印的具體隱藏位置，這樣的隨機(jī)性和變化特征使偽造者難以仿冒偽造。
Haas；Bertrand等的專利《Method and system for printing an original imageand for determining if a printed image is an original or has been altered》，美國專利，專利號為0,126,094，此專利提出了一種通過打印掃描檢測圖片、文件是原始的擁有所有權(quán)的還是已經(jīng)被竄改的圖片、文件的方法和系統(tǒng)。為了檢測打印掃描后的圖片文件的真?zhèn)危搶＠瑫r用可見的條形碼和不可見的脆弱性數(shù)據(jù)處理證書電子印章數(shù)字水印進(jìn)行保護(hù)。其中電子印章數(shù)字水印是由關(guān)于圖片或文件信息如簽發(fā)時間的種子產(chǎn)生的隨機(jī)序列。檢測時首先直觀的對比條形碼然后將取掃描后的圖片、文件的數(shù)字水印與檢測序列之間的漢明距與事先指定的閾值做比較，若小于閾值，則該圖片、文件是真的，反之已被竄改。
Amano Tomio的專利《Method and device for embedding and detecting watermarkinginformation into a black and white binary document image》，美國專利，專利號6,983,056，此專利提出了一種針對黑白二值圖片的抗打印掃描算法。由于打印掃描后圖片的象素值將改變，該專利針此特點，通過首先對需要保護(hù)的黑白二值圖片進(jìn)行分塊，對每一子塊再平分為兩個子塊。嵌入水印時，根據(jù)嵌入的水印位是“0”或“1”將一子塊中的兩個子塊的象素值一個增加，一個減小，同時不能影響視覺效果，完成水印的嵌入。掃描后提取水印時，每一子塊先平分為兩個子塊，將兩個子塊的象素值進(jìn)行相減，通過閾值比較確定水印信號嵌入的是“0”還是“1”。
Haas Bertrand的專利《Watermarking method with print-scan compensation》美國專利，專利號1,533,750，此專利提出了一種針對打印掃描失真而設(shè)計的補(bǔ)償變換方法。在對打印掃描過程研究的基礎(chǔ)上，該專利將打印掃描過程視為一個線性濾波過程，提出在對打印掃描前首先對待保護(hù)的圖片，或者待嵌入的水印信號進(jìn)行抗打印掃描的補(bǔ)償變換。通過變換，待保護(hù)的圖片和待嵌入的水印的象素值都將非線性的增加，灰度值集中在取值大的范圍內(nèi)，減小灰度值小的象素所占的比例。在抗打印掃描的補(bǔ)償變換的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體的已有的算法，實現(xiàn)數(shù)字水印抗打印掃描過程攻擊。
Tyler J.McKinley等的專利《Digital Watermarks and Trading Cards》，美國專利，專利號為0,056,700，此專利提供了一種利用數(shù)字水印技術(shù)進(jìn)行貿(mào)易卡防偽的方法。嵌入貿(mào)易卡中的水印既可以用來辨別卡的真?zhèn)?，又可以利用相關(guān)的檢測設(shè)備從卡中提取水印信息，并利用此水印信息去查找與此卡內(nèi)容相關(guān)的網(wǎng)頁，利用網(wǎng)絡(luò)提供的更詳細(xì)的信息，來實現(xiàn)多種服務(wù)的目的(如網(wǎng)上的預(yù)付費和在線代收機(jī)構(gòu)等)。這里的水印被不可感知的嵌入到卡片中，避免了利用條形碼或直接將網(wǎng)址印刷在卡片上的而給卡片的美觀帶來的影響，同時又免除了直接輸入網(wǎng)址的麻煩。該方法方便快捷的實現(xiàn)了用戶的多方面服務(wù)。
Levy等的專利《Hardcopy watermarking》，美國專利，專利號為6,775,393，此專利也是針對抵抗打印掃描攻擊而設(shè)計的水印算法。根據(jù)要嵌入信息的比特值修改數(shù)字圖像的變換系數(shù)來完成水印的嵌入，在水印提取之前，先對水印圖像進(jìn)行尺寸縮放和旋轉(zhuǎn)角度糾正，再用極大似然估計法估計每一個嵌入位的值，最終得到嵌入信息。該專利的嵌入算法簡單且魯棒性較好，但提取算法計算量太大而且需要假設(shè)圖像變換系數(shù)的概率密度函數(shù)已知。
李海峰等的專利《基于移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字水印證件防偽方法》，中國專利，專利號為CN1710577，此專利提出了一種通過移動通信網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)字水印證件防偽技術(shù)，采用兩重數(shù)字水印方案實現(xiàn)證件的防偽數(shù)字水印服務(wù)平臺技術(shù)；主要算法是在DCT變換的三層金字塔方式的多分辨率的基礎(chǔ)上，針對打印掃描失真設(shè)計的hash函數(shù)和公鑰加密算法的安全水印生成算法和改進(jìn)的Turbo編解碼算法。當(dāng)水印提取時，要分別從照片和文檔中都提取出水印，并且提取的水印一致時，才認(rèn)為成功提取水印，證件沒有被修改或偽造，否則該證件是假的，這樣可以雙重保證證件的真?zhèn)?，并可以判斷證件被改動的情況。
李炳法等的專利《數(shù)字水印電子檢測儀》，中國專利，專利號為CN2681239，本實用新型公開了一種數(shù)字水印電子檢測儀，包括拍攝部分和支撐部分，其特征在于鏡頭外加裝有一個用于識別數(shù)字水印的光學(xué)透鏡，該光學(xué)透鏡與印刷品、票據(jù)等需要防偽的物品中印有的水印標(biāo)記建立有對應(yīng)關(guān)系，從而有效地起到防偽效果。而該專利的技術(shù)是與被檢測的物品中的水印標(biāo)記建立對應(yīng)關(guān)系，有效的起到防偽作用。
梁華慶等的專利《一種基于數(shù)字水印的文件防偽方法及其裝置》，中國專利，專利號為CN1512438，此發(fā)明公開了一種基于數(shù)字水印的文件防偽方法及其裝置。在證件類文件制作過程中將一個預(yù)先設(shè)計的不可見數(shù)字水印嵌入所述文件中，形成防偽證件；在對防偽證件進(jìn)行鑒別時，用圖像掃描/攝取裝置對證件中人像部分進(jìn)行掃描，并提取水印，根據(jù)掃描/印刷制作的證件上印有證件持有人的數(shù)字人像照片，數(shù)字水印嵌入數(shù)字人像照片中，數(shù)字水印是由證件的ID號通過密鑰加密后作為種子產(chǎn)生的隨機(jī)序列。該方法與其裝置不僅可以抵抗打印掃描過程引起的圖像幾何畸變和象素值嚴(yán)重失真帶來的諸多問題，而且其計算量小、使用簡單、操作方便、可靠性強(qiáng)。
采用數(shù)字水印技術(shù)進(jìn)行證件/印刷品防偽存在的主要問題是(1)水印信息提取困難，鑒別證件真?zhèn)蔚膫鹘y(tǒng)方法是使用專門的儀器進(jìn)行掃描將證件數(shù)字化后進(jìn)行水印信息的提取，更先進(jìn)的方法如專利CN1710577提到的通過手機(jī)拍攝證件并利用已有的移動通信網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)字化的證件傳送到數(shù)字水印服務(wù)平臺進(jìn)行水印信息的提取，利用提取的水印信息進(jìn)行證件真?zhèn)蔚蔫b別。無論采用那種方法，在水印信息提取前，嵌入水印的圖像已經(jīng)受了各種攻擊，其中最嚴(yán)重和難以克服的攻擊是制作證件過程中的打印攻擊以及將證件數(shù)字化過程中的掃描攻擊以及幾何攻擊，這些攻擊導(dǎo)致水印信息提取的困難，也正是這一點限制了利用數(shù)字水印技術(shù)進(jìn)行證件防偽的廣泛應(yīng)用。
(2)水印嵌入容量小，已有的用于證件防偽的數(shù)字水印技術(shù)，嵌入的水印信息通常是1比特信息或一個隨機(jī)序列，只能檢測水印的有/無。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可以嵌入一幅有意義的二值圖像的大容量的數(shù)字水印實現(xiàn)方法，水印信息提取前作自動幾何校正，提取算法簡單，準(zhǔn)確率高。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一、預(yù)處理待嵌入水印的原始圖像，對數(shù)字形式的原始圖像在嵌入水印前先對其作低通濾波、對比度增強(qiáng)以及邊界處理，這些處理的目的是全面提高水印的嵌入強(qiáng)度以及不可感知性，同時也為水印提取前的幾何校正提供方便；二、生成大容量數(shù)字水印信號，首先將作為數(shù)字水印的有意義的二值圖像用Arnold變換進(jìn)行置亂，然后用Walsh函數(shù)調(diào)制置亂后的水印信號。一方面，增強(qiáng)了水印抵抗各種攻擊的能力；另一方面，提高了水印的正確提取率；三、嵌入水印信息，將預(yù)處理后的原始圖像分成若干個N×N的子塊，并對每一小塊做離散小波變換，求每一小塊的噪聲可見函數(shù)(NVF)值，選取嵌入強(qiáng)度，用NVF值作為視覺控制因子，修改每一子塊的低頻子帶小波系數(shù)嵌入水印信息，用水印不可感知性評價值NLPE2作為評價水印是否達(dá)到不可感知性的依據(jù)，從而自適應(yīng)選取每一小塊的嵌入強(qiáng)度；四、提取水印前對水印圖像的處理，分別提取水印圖像和原始圖像的尺度空間的幾何不變特征點集M和I，計算兩個點集之間的Hausdorff距離，如果小于給定閾值則無需做幾何校正，直接進(jìn)入水印提取過程，否則的話，選定幾何變換參數(shù)的搜索范圍，利用快速算法，計算準(zhǔn)確的幾何變換參數(shù)，利用算得的幾何參數(shù)校正水印圖像。
五、水印的提取，將處理后的水印圖像分成若干個N×N的小塊，并做離散小波變換，將低頻子帶小波系數(shù)與生成水印信號相同的Walsh函數(shù)進(jìn)行相關(guān)運算，即可提取出置亂后的水印信號，再對其進(jìn)行反置亂即可獲得圖像水印信息；六、圖像水印信息的加強(qiáng)，為了使水印圖像更加清晰可變，對提取出的水印圖像建立退化模型，并用相應(yīng)的復(fù)原濾波器對其做濾波處理。
本發(fā)明一個重要實施方式中，水印信號生成中采用具有強(qiáng)相關(guān)性的Walsh函數(shù)調(diào)制水印信號，有兩方面的作用，一是增強(qiáng)水印抵抗打印掃描攻擊的魯棒性；二是提高水印信號的正確提取率。
本發(fā)明的另一個重要實施方式中，嵌入水印前對原始圖像進(jìn)行的低通濾波、對比度增強(qiáng)以及邊界處理有利于提高水印的嵌入強(qiáng)度同時保證不可感知性，尤其是邊界處理為水印提取前的幾何校正提供方便；本發(fā)明的另一個重要實施方式中，水印的嵌入采用先分塊然后做小波分解，求出每一子塊的低頻子帶的噪聲可見函數(shù)(NVF)，然后用NVF值作為視覺控制因子，修改每一子塊的低頻子帶小波系數(shù)嵌入水印信息，這種先分塊后做小波分解的方法一定程度上克服了小波變換不具有平移、旋轉(zhuǎn)和縮放不變性的弱點，提高了其抵抗局部幾何攻擊的能力。
本發(fā)明的另一個重要實施方式中，水印提取前需要對其做幾何校正，首先依據(jù)水印圖像和原始圖像的尺度空間的幾何不變特征點集的Hausdorff距離是否小于給定閾值，來判斷水印圖像是否需要做幾何校正，如果需要的話，采用基于Hausdorff距離的快速算法計算幾何變換參數(shù)，對水印圖像進(jìn)行幾何校正。
本發(fā)明的另一個重要實施方式中，水印信號提取出來以后，對其作進(jìn)一步的加強(qiáng)處理，增強(qiáng)水印信息的可讀性。
本發(fā)明的數(shù)字水印實施方案在嵌入大容量的水印信息的情況下仍然具有很強(qiáng)的抗打印掃描攻擊的魯棒性，可廣泛用于各種證件的防偽，操作方法簡單，適合人群廣泛，同時在商標(biāo)等印刷品防偽上也具有很好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面第一，本發(fā)明可以嵌入二值圖像等有意義的大容量的水印信息，增強(qiáng)了水印信息的可識別性。
第二，本發(fā)明具有很強(qiáng)的抗打印掃描攻擊的魯棒性，可廣泛用于各種證件及印刷品的防偽。
第三，本發(fā)明利用基于Hausdorff距離的幾何校正過程，可以有效的校正水印信號在打印掃描過程所受到的各種幾何攻擊，如旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等。算法設(shè)計簡單，校正時間短，有利于滿足實際應(yīng)用的需求。


圖1為本發(fā)明的流程框圖；圖2為本發(fā)明的大容量數(shù)字水印信號的生成框圖；圖3為本發(fā)明的原始圖像預(yù)處理框圖；圖4為向照片中嵌入水印流程圖；圖5為本發(fā)明的數(shù)字水印證件預(yù)處理框圖；圖6本發(fā)明的幾何校正流程圖；圖7為本發(fā)明的數(shù)字水印提取框圖；圖8為本發(fā)明的數(shù)字水圖像的加強(qiáng)處理框圖；
具體實施例方式
結(jié)合附圖和一種較佳的具體實施方案對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明所稱的模塊為一種方法的組合。
本發(fā)明可分為水印嵌入過程001以及水印提取過程002。其中嵌入過程001首先用掃描儀或數(shù)碼相機(jī)1將需要保護(hù)的模擬形式的圖片轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的圖片，然后用模塊2對獲得數(shù)字形式的圖片進(jìn)行預(yù)處理，模塊3用于生成大容量數(shù)字水印信號，模塊4嵌入數(shù)字水印，最后用打印機(jī)輸出模擬形式圖片5；水印提取過程002首先用掃描儀等圖像采集裝置6將含有數(shù)字水印信息的打印圖片掃描輸入，水印圖片由模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式7，然后用模塊8對數(shù)字形式的圖像做預(yù)處理，模塊9提取數(shù)字水印信息并恢復(fù)成可識別的信息，模塊10對提取的水印信息進(jìn)行圖像復(fù)原得到最終提取的可讀圖像水印信息10。本發(fā)明各組成部分的相互關(guān)系如框圖1所示。
如圖2所示，獲得數(shù)字形式圖片并進(jìn)行預(yù)處理模塊2包括低通濾波過程21，采用中值濾波，對比度增強(qiáng)過程22，利用掃描軟件中設(shè)置的對比度增強(qiáng)調(diào)節(jié)功能，邊界處理過程23，給圖片加1～4象素的黑邊；大容量數(shù)字水印信號生成模塊3是生成具有強(qiáng)相關(guān)性的數(shù)字水印信號38的過程，如圖3所示。一方面，用密鑰將可識別的有意義的原始水印圖片信息31Arnold置亂32得到置亂后的水印信號33；另一方面，采用正態(tài)序列發(fā)生器34生成Walsh函數(shù)密鑰35，進(jìn)一步用該密鑰和Walsh函數(shù)發(fā)生器36生成Walsh函數(shù)37，然后用Walsh函數(shù)調(diào)制置亂的水印信號38，得到用于嵌入的水印信號39。
數(shù)字水印嵌入模塊4是將經(jīng)過調(diào)制后的水印信息39嵌入處理后的數(shù)字圖像24的過程。如圖4所示。包括以下步驟取得處理后的數(shù)字形式的圖像24；將圖像分成1～10個N×N子塊并對每一子塊做離散小波變換(DWT)41，本例中可具體選擇8×8～64×64的子塊；求每一子塊小波域的噪聲可見函數(shù)(NVF)值42；選取嵌入強(qiáng)度α43，用NVF值作為視覺控制因子，修改每一子塊的低頻子帶小波系數(shù)，F(xiàn)’＝F+NVF·α·F，嵌入水印信息；計算每一小塊的水印不可感知性評價值NLPE2并判斷是否小于給定閾值44，如果滿足則完成水印的嵌入過程，否則重新回到43并修改嵌入強(qiáng)度；進(jìn)行離散小波反變換(IDWT)45，得到含有水印信息的圖片46。
掃描儀讀取的水印圖片預(yù)處理模塊8是對模擬形式的圖片5用掃描儀掃描得到數(shù)字形式的水印圖片7，然后采用幾何校正過程81對其進(jìn)行幾何校正獲得待提取水印圖片82的過程。如圖5所示。其中幾何校正過程用于校正掃描過程中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)、縮放及偏移等幾何攻擊。如圖6所示。811是對掃描后的水印圖片7提取尺度空間幾何不變特征點集M的過程；812是對原始圖片2提取尺度空間幾何不變特征點集I的過程；813計算兩個點集之間的Hausdorff距離；采取《采用Hausdorff距離的有效目標(biāo)定位方法》(‘Efficiently Locating Objects Using theHausdorff Distance’International Jourmal of Computer Vision 24(3)，251-270(1991)文獻(xiàn)中提供的方法，判斷算得的Hausdorff距離是否小于給定閾值814，如果小于給定閾值則跳過步驟814至817直接得到處理后的水印圖像82，否則的話，利用Hausdorff距離，選定幾何變換參數(shù)的搜索范圍，利用快速算法，計算準(zhǔn)確的幾何變換參數(shù)815；利用前一步獲得的幾何變換參數(shù)校正水印圖像816；判斷校正后的水印圖像與原始圖像的Hausdorff距離是否小于給定閾值817，如果小于給定閾值則校正完成，得到處理后的水印圖像82，否則的話，返回步驟811。
提取數(shù)字水印信息并恢復(fù)成可識別的信息模塊9，如圖7所示。圖片分塊91將處理后的水印圖像82分成1～10個N×N的小塊，本例可采用8×8～64×64，對每一子塊進(jìn)行離散小波變換(DWT)，提取低頻子帶系數(shù)92；用與嵌入過程中相同的步驟34至37得到的Walsh函數(shù)與上一步的低頻子帶小波系數(shù)做相關(guān)運算93；提取到的水印信息94；對上一步的水印信息做Arnold反置亂95，得到反置亂后的水印信號96；對反置亂后的水印信息進(jìn)行加強(qiáng)處理97，得到最后提取的水印信號圖片9。
對反置亂后的水印信息進(jìn)行加強(qiáng)處理過程97，包括建立退化模型過程971，選取濾波器參數(shù)，和復(fù)原濾波器濾波過程972，復(fù)原濾波器可以采用中值濾波。如圖8所示。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳的實施方案而已，利用本發(fā)明的設(shè)計思想所作的各種變化，仍應(yīng)包含于本案專利之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.抗打印掃描大容量有意義數(shù)字水印實現(xiàn)方法，其特征在于包括下列步驟一、預(yù)處理待嵌入水印的原始圖像，對數(shù)字形式的原始圖像在嵌入水印前先對其作低通濾波、對比度增強(qiáng)以及邊界處理，這些處理的目的是全面提高水印的嵌入強(qiáng)度以及不可感知性，同時也為水印提取前的幾何校正提供方便；二、生成大容量數(shù)字水印信號，首先將作為數(shù)字水印的有意義的二值圖像用Arnold變換進(jìn)行置亂，然后用Walsh函數(shù)調(diào)制置亂后的水印信號。一方面，增強(qiáng)了水印抵抗各種攻擊的能力；另一方面，提高了水印的正確提取率；三、嵌入水印信息，將預(yù)處理后的原始圖像分成若干個N×N的子塊，并對每一小塊做離散小波變換，求每一小塊的噪聲可見函數(shù)(NVF)值，選取嵌入強(qiáng)度，用NVF值作為視覺控制因子，修改每一子塊的低頻子帶小波系數(shù)嵌入水印信息，用水印不可感知性評價值NLPE2作為評價水印是否達(dá)到不可感知性的依據(jù)，從而自適應(yīng)選取每一小塊的嵌入強(qiáng)度；四、提取水印前對水印圖像的處理，分別提取水印圖像和原始圖像的尺度空間的幾何不變特征點集M和I，計算兩個點集之間的Hausdorff距離，如果小于給定閾值則無需做幾何校正，直接進(jìn)入水印提取過程，否則的話，選定幾何變換參數(shù)的搜索范圍，利用快速算法，計算準(zhǔn)確的幾何變換參數(shù)，利用算得的幾何參數(shù)校正水印圖像。五、水印的提取，將處理后的水印圖像分成若干個N×N的小塊，并做離散小波變換，將低頻子帶小波系數(shù)與生成水印信號相同的Walsh函數(shù)進(jìn)行相關(guān)運算，即可提取出置亂后的水印信號，再對其進(jìn)行反置亂即可獲得圖像水印信息；六、圖像水印信息的加強(qiáng)，為了使水印圖像更加清晰可變，對提取出的水印圖像建立退化模型，并用相應(yīng)的復(fù)原濾波器對其做濾波處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗打印掃描大容量有意義數(shù)字水印實現(xiàn)方法，其特征在于水印信號的生成中采用Arnold變換和Walsh函數(shù)調(diào)制以及公鑰加密技術(shù)來保證產(chǎn)生水印信息的唯一性和安全性，采用Walsh函數(shù)調(diào)制技術(shù)增強(qiáng)水印抵抗打印掃描攻擊的魯棒性以及提高水印的正確提取率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗打印掃描大容量有意義數(shù)字水印實現(xiàn)方法，其特征在于預(yù)處理待嵌入水印的原始圖像，對數(shù)字形式的原始圖像在嵌入水印前先對其作低通濾波、對比度增強(qiáng)以及邊界處理，這些處理的目的是全面提高水印的嵌入強(qiáng)度以及不可感知性，同時也為水印提取前的幾何校正提供方便。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗打印掃描大容量有意義數(shù)字水印實現(xiàn)方法，其特征在于嵌入水印信息前先對圖像分塊然后對每一小塊分別做離散小波變換，利用噪聲可見函數(shù)(NVF)值作為視覺控制因子，用水印不可感知性評價值NLPE2作為評價水印是否達(dá)到不可感知性的依據(jù)，從而自適應(yīng)選取每一小塊的嵌入強(qiáng)度；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗打印掃描大容量有意義數(shù)字水印實現(xiàn)方法，其特征在于提取水印前需要對水印圖像做預(yù)處理，利用基于Hausdorff距離的快速算法計算掃描后的水印圖像的幾何變換參數(shù)，并對其進(jìn)行校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗打印掃描大容量有意義數(shù)字水印實現(xiàn)方法，其特征在于對提取出的水印圖像建立退化模型，并用相應(yīng)的復(fù)原濾波器對其做濾波處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗打印掃描大容量有意義數(shù)字水印實現(xiàn)方法，屬防偽及信息安全技術(shù)領(lǐng)域，采取的技術(shù)方案是一、生成大容量數(shù)字水印信號；二、預(yù)處理待嵌入水印的原始圖像；三、嵌入水印信息；四、提取水印前對水印圖像的處理；五、提取水??；六、圖像水印信息的加強(qiáng)。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面可以嵌入二值圖像等有意義的大容量的水印信息，增強(qiáng)了水印信息的可識別性。具有很強(qiáng)的抗打印掃描攻擊的魯棒性，可廣泛用于各種證件及印刷品的防偽。利用基于Hausdorff距離的幾何校正過程，可以有效的校正水印信號在打印掃描過程所受到的各種幾何攻擊，如旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等。算法設(shè)計簡單，校正時間短，有利于滿足實際應(yīng)用的需求。
文檔編號G06T1/00GK1960428SQ20061013167
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者王樹勛, 葛云霞, 年桂君 申請人:吉林大學(xué)