本发明专利技术提供的是一种分形与小波结合的声纳图像信息隐藏方法。(1)将信息以3bit二进制序列为单位转换为值为0～7的十进制序列；(2)以声纳图像为载体，对载体图像进行小波变换，在小波树同一方向的不同子带图像中划分父块和子块；(3)利用0～7的十进制序列值作为参数指定父块仿射变换的种类，计算变换块最优的对比度和亮度，替换对应子块，并记下被替换子块位置；(4)顺序处理每个父块，若目标子块已被替换，则重复（3）；(5)将所有信息嵌入完毕后，对载体图像做小波逆变换，得到隐蔽图像。本发明专利技术通过控制仿射变换的种类来嵌入信息，使从前的每一图像块嵌入1bit信息提高到了3bit，提高了信息隐藏的容量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种声纳图像信息隐藏方法。
技术介绍
目前，由于信息隐藏技术的发展，信息隐藏算法的种类越来越多，并且从简单的空域算法向频域算法转变，这其中DCT新信息隐藏算法、小波域信息隐藏算法等方法得到了广泛的研究。经过研究发现，小波和分形的结合算法有很好的发展前景，分形应用的基础是要求放射变换的目标图像和源图像有较大的相似性，而图像经小波变换后得到的同一方向上的不同图层之间的图像有很大的相似性，因此将两种算法结合在一起进行信息隐藏非常合适。但是由于小波嵌入算法属频域算法，因此嵌入容量有限，在隐蔽通信中的应用也受到了很大限制。另外，由于图像信息隐藏技术的研究集中在光学图像中，目前在声纳图像中的图像信息隐藏应用还未见展开研究和实验。文献提出一种结合分形编码的小波域水印方法，具有隐蔽性强鲁棒性高的特点；文献改进了一个分形水印算法；文献应用小波嵌入式零树编码技术，并将其与分形编码技术相结合；文献在研究正交化分形编码的基础上，实现灰度图像的嵌入。与本专利技术相关的参考文献包括:何传江，李建国，苗婷.结合分形编码的小波域水印方法.中国图象图形学报，Vol.14，N0.5，2009 ；申小娜，何传江，刘维胜.一个分形图像水印算法的改进.计算机工程与应用.Vol.44，N0.10，2008 ；孙海威，谈新权，基于离散小波分形的图像压缩编码.华中科技大学学报.Vol.29，N0.2，2001 ；黄晓晴，于盛林，冯强.一种在正交化分形压缩图像中嵌入灰度水印的方法.中国图象图形学报.Vol.14，N0.6，2009。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能提高隐藏容量的分形与小波结合的声纳图像信息隐藏方法。本专利技术的目的是这样实现的:(I)将信息以3bit 二进制序列为单位转换为值为O 7的十进制序列；(2)以声纳图像为载体，对载体图像进行小波变换，在小波树同一方向的不同子带图像中划分父块和子块；(3)利用O 7的十进制序列值作为参数指定父块仿射变换的种类，计算变换块最优的对比度和亮度，替换对应子块，并记下被替换子块位置；(4)顺序处理每个父块，若目标子块已被替换，则重复(3)；(5)将所有信息嵌入完毕后，对载体图像做小波逆变换，得到隐蔽图像。本专利技术提供了一种新型的嵌入策略，通过控制仿射变换的种类来嵌入信息，使从前的每一图像块嵌入Ibit信息提高到了 3bit，提高了信息隐藏的容量。经在声纳图像上进行应用仿真，为其在水下隐蔽通信中应用提供了参考。附图说明附图为本专利技术流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。以256 X 256大小的声纳飞机图像为载体图像，信息为32 X 72大小的二值图像。具体实施步骤为:(I)将二值图像展开为二进制数据序列，再以每3位为一组转换为数值为O 7的十进制序列。 ( 2)对载体图像进行多尺度小波变换，形成两层小波树。在小波树的同一方向的高频子带图像上划分大小为8X8不重叠的父块，在低频子带上划分大小为4X4大小的不重叠的子块。由于小波树同一方向上的高频子带图像大于低频子带图像，因此父块需要先经过平均-抽样变成与子块大小相同的块。平均-抽样的公式为:A(x,y)=j(I)式中A(x，y)表示原图像块坐标为(X，y)的灰度值,A’ (x, y)表示变换后的图像块坐标为(x，y)的灰度值。该公 式的功能是把2DX2D大小的灰度图像块通过近邻四个像素点灰度求平均-抽样，变成A1Xf1尺寸的灰度块，D为正整数。(3)父块经平均-抽样后，再经8种仿射变换在小波树同一方向的低频子带中寻找与之最匹配的子块。8种放射变换包括:旋转O度，垂直中线反射，水平中线反射，左对角线反射，右对角线反射，旋转90度，旋转180度，旋转270度。设父块灰度块大小为应变化公式分别为:u(x, y) = u(x, y)(2)u(x, y) =u(x，2D-l_y) (3)u(x, y) =u(2D-l_x，y) (4)u(x, y) = u(y, x)(5)u(x, y) =u(y，2D-l_x)(6)u(x, y) = u(2D-l_y, 2d_1_x) (7)u(x, y) = u(2D-l_x, 2D_l_y) (8)u(x, y) =u(2D-l_y，x) (9)式中u(x，y)为坐标(x，y)的像素的灰度值。根据先前处理好的信息序列值x(0^x^ 7)，来确定父块经过哪种仿射变换寻找与变换结果差异最小的匹配子块。(4)使用最小二乘回归法计算该变换父块的最佳对比度和亮度，以使变换后的图像块更接近原子块。设父块中的像素值为…，an，子块中的像素值为I^b2,…，bn，则替换后的均方差E为:权利要求1.，其特征是: (1)将信息以3bit二进制序列为单位转换为值为O 7的十进制序列； (2)以声纳图像为载体，对载体图像进行小波变换，在小波树同一方向的不同子带图像中划分父块和子块； (3)利用O 7的十进制序列值作为参数指定父块仿射变换的种类，计算变换块最优的对比度和亮度，替换对应子块，并记下被替换子块位置； (4)顺序处理每个父块，若目标子块已被替换，则重复(3)； (5)将所有信息嵌入完毕后，对载体图像做小波逆变换，得到隐蔽图像。全文摘要本专利技术提供的是。(1)将信息以3bit二进制序列为单位转换为值为0～7的十进制序列；(2)以声纳图像为载体，对载体图像进行小波变换，在小波树同一方向的不同子带图像中划分父块和子块；(3)利用0～7的十进制序列值作为参数指定父块仿射变换的种类，计算变换块最优的对比度和亮度，替换对应子块，并记下被替换子块位置；(4)顺序处理每个父块，若目标子块已被替换，则重复(3)；(5)将所有信息嵌入完毕后，对载体图像做小波逆变换，得到隐蔽图像。本专利技术通过控制仿射变换的种类来嵌入信息，使从前的每一图像块嵌入1bit信息提高到了3bit，提高了信息隐藏的容量。文档编号G06T1/00GK103116870SQ20121044079公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日专利技术者卞红雨, 杨滨, 刘佳, 张志刚, 沈郑燕 申请人:哈尔滨工程大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分形与小波结合的声纳图像信息隐藏方法，其特征是：(1)将信息以3bit二进制序列为单位转换为值为0～7的十进制序列；(2)以声纳图像为载体，对载体图像进行小波变换，在小波树同一方向的不同子带图像中划分父块和子块；(3)利用0～7的十进制序列值作为参数指定父块仿射变换的种类，计算变换块最优的对比度和亮度，替换对应子块，并记下被替换子块位置；(4)顺序处理每个父块，若目标子块已被替换，则重复（3）；(5)将所有信息嵌入完毕后，对载体图像做小波逆变换，得到隐蔽图像。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卞红雨，杨滨，刘佳，张志刚，沈郑燕，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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