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基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法技术

技术编号:40054049 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-16 21:39
本发明专利技术公开了一种基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法,包括:利用非下采样剪切波变换对遥感图像进行多尺度分解;对得到的低频近似子带图像进行离散小波变换;利用Schur分解对上述变换后的各子块进行处理,比较每个子块的上三角矩阵中第一个元素值和均值的大小,形成特征矩阵;利用逻辑映射置乱遥感图像,与特征矩阵进行异或运算得到图像的二值序列;结合双混沌映射和Arnold置乱后的水印图像得到水印的二值序列,对图像的二值序列和水印的二值序列进行异或运算得到零水印。该方法能有效抵抗几何攻击、非几何攻击等,且精度无损,可用于不同类型遥感图像的版权保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及遥感图像的数字水印,更具体的说是涉及一种基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法


技术介绍

1、不同的遥感图像往往是来自于不同传感器、不同平台和不同时间,且蕴含丰富地表信息的数据,在城市规划、环境监测以及国土测绘等领域中扮演着至关重要的角色,具有很高的价值。然而,随着计算机网络技术和数字媒体通信技术的飞速发展,引发了遥感图像盗用、未经授权的复制和篡改等一系列数据侵权和数据安全问题,不仅损害了版权所有者的权益,还会对图像的可信度和数据的准确性产生严重影响。因此,迫切需要有效的技术手段对遥感图像数据进行版权保护。

2、零水印是一种对原始数据不做任何修改的技术手段,利用载体数据重要特征构造水印信息,用以保护载体数据的版权。目前,遥感图像零水印算法研究有:一类是基于彩色遥感影像的零水印算法。如:he等提出了一种基于tucker分解和奇异值分解的彩色遥感影像零水印算法,利用tucker分解载体图像,并对第一特征子带图像进行奇异值分解得到遥感图像二值特征序列,将由qr码生成的二值水印序列与图像的二值特征序列进行异或运算生成零水印;jiang等提出一种基于彩色图像的零水印算法,首先从原始载体图像中提取各个维度的数据,构造不同的三维张量,然后根据特定的方向对获得的张量进行张量展开,这些算法具有较好的鲁棒性,但是抗几何攻击能力较弱。第二类是基于频域的遥感图像零水印算法。如:xu等提出了一种基于二维经验模态分解(bemd)和离散傅里叶变换(dft)的遥感图像零水印算法,首先利用bemd对宿主图像进行多尺度分解,并对余量信息进行分块dft,将高频系数构建成系数图像,最后将dft分解的系数图像和水印图像进行异或操作构建特征图像; zhao等通过非下采样剪切波变换将载体图像分解成高频子带图像和低频子带图像,并在低频域中进行分块dct,通过得到的直流分量和低频系数中构造特征矩阵,这些算法对于平移和缩放攻击的鲁棒性较低;最后一类则是基于矩的遥感图像零水印算法,如:chang等提出一种基于精确极性谐波傅立叶矩(phfm)结合logistic混沌映射的遥感图像零水印算法,利用phfm的高斯数值积分(gni)精确计算方法对原始灰度图像的phfm进行计算,之后选取性能良好的phfm幅值进行二值特征图像的构造,算法对几何攻击和非几何攻击具有良好的鲁棒性,但是选取的遥感图像单一,没有考虑到不同类型的遥感图像。

3、综上所述,关于遥感图像零水印算法研究较多,但是,现有的算法对不同类型遥感图像适用性较差,不能同时抗几何攻击和非几何攻击。因此,研究一种精度无损的,且对几何攻击、非几何攻击的鲁棒性较好的,能适用于不同类型遥感图像的版权保护方法是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法,结合二维逻辑调整逻辑映射(2d-logistic adjusted logistic map,2d-lalm)和tent映射良好的随机性和不可预测性,生成随机序列构造零水印,确保了在遥感图像精度无损的情况下,解决了现有的遥感图像零水印算法抗几何攻击、非几何攻击能力差等问题。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法,包括:

4、s1:利用非下采样剪切波变换对遥感图像进行多尺度分解;

5、s2:对得到的低频近似子带图像进行离散小波变换;

6、s3:利用舒尔分解对变换后的各子块进行处理,比较每个子块的上三角矩阵中第一个元素值和均值的大小,形成特征矩阵;

7、s4:利用逻辑映射置乱遥感图像,与特征矩阵进行异或运算得到图像的二值序列;

8、s5:结合双混沌映射和arnold置乱后的水印图像得到水印的二值序列,对图像的二值序列和水印的二值序列进行异或运算得到零水印;

9、s6:结束。

10、优选的,步骤s2中,利用离散小波对经过非下采样剪切波变换得到的低频近似子带图像进行变换。

11、优选的,步骤s3中,对经过离散小波变换后的图像进行分块置乱,分块的大小为8×8,置乱的密钥为key,key是随机数种子,同一个种子保证randperm每次生成的矩阵一样;并对每一子块进行舒尔分解,通过比较各个子块上三角矩阵中第一个元素值和均值的大小构造特征矩阵。

12、优选的,步骤s4中,将初始值和参数输入一维逻辑映射中,得到输出序列,对该序列进行排序,按照排序的索引置乱分块后的遥感图像,并对每一子块求标准差,比较标准差与均值的大小构造二值序列,并和图像的特征矩阵进行异或运算得到图像的二值序列。

13、优选的,步骤s5中,将初始值和参数输入二维逻辑调整逻辑映射得到两个输出序列,将这两个输出序列作为tent映射的输入,得到输出序列,然后求整个序列的均值,将各个元素和均值做比较构造二值序列,并和经过arnold置乱并二值化后的水印二值矩阵进行异或运算得到水印的二值序列。将步骤s4中的图像二值序列和步骤s5中的水印二值序列进行异或运算得到零水印。

14、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本专利技术公开了一种基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法,该方法易于实现,可以确保遥感图像精度无损的情况下,解决了传统遥感图像版权保护方法抗几何攻击、非几何攻击能力差等问题。

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【技术保护点】

1.一种基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法,其特征在于,在步骤S2中,利用离散小波对进行非下采样剪切波分解得到的低频近似子带图像进行变换。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法,其特征在于,在步骤S3中,得到遥感图像的特征矩阵后,还包括:经过逻辑映射置乱遥感图像,并与特征矩阵进行异或运算得到图像的二值序列,即步骤S4。此外,结合双混沌映射和Arnold置乱置乱后的水印图像得到水印的二值序列,进而得到零水印,即步骤S5。

【技术特征摘要】

1.一种基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于双混沌映射的遥感图像版权保护方法,其特征在于,在步骤s2中,利用离散小波对进行非下采样剪切波分解得到的低频近似子带图像进行变换。

3.根据权利要求1或2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫浩文杨兵兵张黎明徐欣钰王小龙严清博侯昭阳
申请(专利权)人:兰州交通大学
类型:发明
国别省市:

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