一种图像水印检测方法技术

本发明专利技术公开了一种图像水印检测方法，该方法包括：提取待检测图像中包含的水印信号，作为第一水印信号；对所述第一水印信号进行自相关函数计算，以生成自相关函数图像；将参考布局信息与所述自相关函数图像分别映射到对数极坐标系中，获得使得二者线性相关值最大的最大坐标点；根据所述最大坐标点的坐标值，对待检测图像进行恢复以得到校正图像；基于在所述校正图像中各与基准水印模板所构成的图像形状大小相一致的区域、与基准水印模板之间的各相关值中的最大相关值，判断该校正图像中是否包含基准水印信号。本发明专利技术的图像数字水印检测方法能够抵抗合理范围内的旋转、剪切和缩放等复合几何攻击，安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种图像水印检测方法本申请是申请日为2011年8月26日，申请号为201110248307.X以及专利技术创造名称为《一种图像水印检测方法及其系统》的分案申请。
本专利技术涉及一种图像数字水印技术，尤其涉及一种图像水印检测方法。
技术介绍
伴随着数字拍照技术的发展和电子商务、数字出版、新闻门户和社交网站等互联网应用的普及，数字图片已成为人们日常生活的一部分。数字图片的一个基本属性是非常容易复制，因此带来了严重的数字版权盗版威胁。保护数字图片版权的一种技术方法是采用数字版权管理(DigitalRightsManagement，简称DRM)系统。DRM工作原理是数字图片提供者利用密钥对图片进行加密保护，同时建立授权中心控制数字图片的传播。这意味着DRM保护数字图片版权需要在一个相对封闭的环境中进行，假如有DRM系统内的恶意用户将数字图片传播到系统之外，DRM系统就无能为力了。可见，DRM技术难以应用在当今社会的开放环境中。保护数字图片版权另一种有效的方法是采用图像数字水印技术，版权所有者首先将版权所有者信息嵌入到图片中，在发现侵权后可提请第三方检测侵权图片所包含的版权所有者信息，从而达到震慑版权侵权的作用。在图像数字水印技术具体应用中，在检测某个数字图片是否包含水印信息或者水印信息的部分内容时，一般难以获得该图片对应的原始图片。这就要求所采用的图像数字水印技术可以进行盲检测，即便在不使用原始图片信息的情况下也能够进行检测。图像数字水印盲检测所面临的最大挑战一般是几何攻击，即对包含水印的图片进行旋转、缩放、剪切等操作以期使图片可能包含的版权水印信息无法检测出来。针对几何攻击，图像水印检测算法的对策一般是先检测出图像载体包含的模板水印，通过模板水印信息确定图像可能遭受的几何攻击参数，然后恢复出未受几何攻击的原始图像载体再进行下一步的水印信息检测。目前已有的盲检测图像数字水印算法大多无法有效解决几何裁剪攻击，尤其是在裁剪攻击和旋转、缩放攻击结合的情况下。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是需要提供一种抵抗几何攻击图像水印检测方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种图像水印检测方法。该图像水印检测方法包括：步骤一，提取待检测图像中包含的水印信号，作为第一水印信号；步骤二，对所述第一水印信号进行自相关函数计算，以生成自相关函数图像；步骤三，将参考布局信息与所述自相关函数图像分别映射到对数极坐标系中，获得使得二者线性相关值最大的最大坐标点，其中，根据如下表达式对所述参考布局信息与所述自相关函数图像的笛卡尔坐标系点P(x,y)分别进行映射：式中，(r,θ)分别表示对数极坐标的极径与极角，Mc为常数；步骤四，根据所述最大坐标点的坐标值，对待检测图像进行恢复以得到校正图像；以及步骤五，基于在所述校正图像中各与基准水印模板所构成的图像形状大小相一致的区域、与基准水印模板之间的各相关值中的最大相关值，判断所述最大相关值是否大于预设阈值，并根据判断结果判断该校正图像中是否包含基准水印信号，其中，所述参考布局信息是在图像的水印信号嵌入过程中附加至图像的具有设定规则的信息。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤一中，将所述待检测图像的灰度直方图均衡化，获得均衡化图像；以及基于所述均衡化图像提取所述待检测图像中包含的所述第一水印信号。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤一中，通过对所述均衡化图像进行预测滤波来获取所述待检测图像中的高频率部分，作为第一水印信号。根据本专利技术的一个实施例，通过高斯高通滤波器或巴特沃斯高通滤波器来进行预测滤波。根据本专利技术的一个实施例，若判断出所述校正图像含有基准水印信号，则获取校正图像中的水印信号并对其进行解码输出。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤三中，对所述参考布局信息与所述自相关函数图像的映射结果进行匹配滤波以获得使得二者的线性相关值最大的最大坐标点。根据本专利技术的一个实施例，根据所述最大坐标点的坐标值来获得用于表征所述待检测图像受到的几何攻击的几何攻击参数，利用所述几何攻击参数对待检测图像进行恢复以得到校正图像。简而言之，针对已有盲检测图像算法的这种不足，本专利技术提供一种图像水印检测方法。该方法根据待检测图像预先嵌入的参考布局信息计算出待检测图像经受的旋转、缩放等几何攻击的几何攻击参数。然后，根据旋转、缩放等几何攻击的几何攻击参数将待检测图像进行恢复，恢复出校正图像，该方法将校正图像与基准水印模板进行相关性匹配，确定待检测图像是否包含基准水印模板，如果包含的话则解码出所包含的水印信号。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术的图像数字水印检测方法能够抵抗合理范围内的旋转、剪切和缩放复合几何攻击；本专利技术中图像数字水印检测方法的基准水印模板可作为密钥使用，在不知道密钥的情况下攻击者即使知道了检测算法也无法检测或抹掉水印；本专利技术中图像数字水印检测算法计算量最大的部分是卷积计算，而卷积计算可以借助运算速度快的快速傅里叶变换实现，这就使得本算法能够获得较快的计算速度。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本专利技术，但本领域技术人员应当理解，为并不旨在将本专利技术限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本专利技术的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术第一实施例的图像水印检测方法的流程示意图；图2是根据本专利技术第二实施例的图像水印检测系统的结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的自相关函数生成的图像示例。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。第一实施例图1示出根据本专利技术第一实施例的图像水印检测方法的流程示意图。下面参考图1来说明本实施例的各步骤。提取待检测图像中包含的水印信号。待检测图像在之前的水印嵌入过程中，已经嵌入了水印信号。由于待检测图像可能已经受到了几何攻击，因此所提取的水印信号也可能是受到几何攻击影响的水印信号。为了便于说明，下方中将从待检测图像中所提取的水印信号简称为第一水印信号。具体细节将在下述步骤110与步骤120中进行说明。需要说明的是，本实施例的待检测图像中，预先附加了参考布局信息。例如，可以在之前对待检测图像嵌入水印信号的过程中，对待检测图像嵌入同步模板，其中，该同步模板可以是一个大小与待检测图像相等的定义了脉冲峰值点的图像。再如，也可以在之前对待检测图像嵌入水印信号的过程中，先在所要嵌入的水印信息中有规则地(但本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像水印检测方法，其特征在于，包括：步骤一，提取待检测图像中包含的水印信号，作为第一水印信号；步骤二，对所述第一水印信号进行自相关函数计算，以生成自相关函数图像；步骤三，将参考布局信息与所述自相关函数图像分别映射到对数极坐标系中，获得使得二者线性相关值最大的最大坐标点，其中，根据如下表达式对所述参考布局信息与所述自相关函数图像的笛卡尔坐标系点P(x,y)分别进行映射：r=Mc·log(x2+y2)θ=arctan(y/x)]]>式中，(r,θ)分别表示对数极坐标的极径与极角，Mc为常数；步骤四，根据所述最大坐标点的坐标值，对待检测图像进行恢复以得到校正图像；以及步骤五，基于在所述校正图像中各与基准水印模板所构成的图像形状大小相一致的区域、与基准水印模板之间的各相关值中的最大相关值，判断所述最大相关值是否大于预设阈值，并根据判断结果判断该校正图像中是否包含基准水印信号，其中，所述参考布局信息是在图像的水印信号嵌入过程中附加至图像的具有设定规则的信息。

【技术特征摘要】
1.一种图像水印检测方法，其特征在于，包括：步骤一，提取待检测图像中包含的水印信号，作为第一水印信号；步骤二，对所述第一水印信号进行自相关函数计算，以生成自相关函数图像，其中，根据如下表达式对所述第一水印信号进行自相关函数计算，以生成自相关函数图像：式中，I表示对第一水印信号进行周期性拓展而生成的图像；x，y分别表示图像I的宽方向的坐标值和高方向的坐标值；M，N分别表示图像I的宽和高，与待检测图像的宽和高相等；u，v分别表示自相关函数的宽方向的坐标值和高方向的坐标值；其中，x，u＝1…M；y，v＝1…N；步骤三，将参考布局信息与所述自相关函数图像分别映射到对数极坐标系中，获得使得二者线性相关值最大的最大坐标点，其中，根据如下表达式对所述参考布局信息与所述自相关函数图像的笛卡尔坐标系点P(x,y)分别进行映射：式中，(r,θ)分别表示对数极坐标的极径与极角，Mc为常数；步骤四，根据所述最大坐标点的坐标值，对待检测图像进行恢复以得到校正图像；以及步骤五，基于在所述校正图像中各与基准水印模板所构成的图像形状大小相一致的区域、与基准水印模板之间的各相关值中的最大相关值，判断所述最大相关值是否大于预设阈值，并根据判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：余伟华，
申请(专利权)人：北京中盈信安科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11