[发明专利]一种自适应的图像强纹理水印方法

权利要求书

1.一种自适应的图像强纹理水印方法，包括如下过程：

(1)对宿主图像进行3级小波分解，得到宿主图像小波变换系数C_i，j；

(2)将二值水印图像W_i，j中的{0，1}信息先映射为{-1，1}，再扫描为一维水印序列W′_i，j；

(3)对宿主图像进行形态学运算，得到亮特征图像I_bright和暗特征图像I_dark：

(2a)取各向同性的圆形结构元素se，半径为2；

(2b)用结构元素se对原始宿主图像进行形态学顶帽变换，得到具有小于结构元素尺寸的亮特征图像I_bright；

(2c)用结构元素se对原始宿主图像进行形态学底帽变换，得到具有小于结构元素尺寸的暗特征图像I_dark；

(4)将上述两幅特征图像进行二值映射，确定宿主图像中亮特征I_bright和暗特征I_dark所在位置；

(5)分别将亮特征和暗特征位置映射图像进行分块，确定宿主图像中强纹理区所在，作为第一密钥Key1保存：

(5a)将亮特征和暗特征位置映射图像分成8*8的块，如果某一块I_i，j中同时存在亮、暗特征，就将此块置为1，否则置为0，得到包含宿主图像强纹理区位置信息的二值图像；

(5b)将代表强纹理区所在位置的白色像素保存为第一密钥Key1；

(6)根据宿主图像小波块与小波树的映射关系，利用第一密钥Key1提取宿主图像强纹理小波系数，作为要嵌入水印的系数；

(7)利用宿主图像中强纹理的位置，按照如下公式计算水印自适应嵌入强度α，作为第二密钥Key2：

α_i，j＝bright_i，j×band_l，θ×texture_i，j

其中，i，j表示嵌入位置的坐标，l，θ表示嵌入位置的小波分解层数和方向，

bright_i，j是由最低频带LL相应点的亮度值确定的亮度大小，可表示为：

brighti,j=1+1256×ILL×(i23-l×j23-l)]]>

其中，I^LL是最低频带LL的系数；

band_l，θ是由经验选取的表示频带影响的固定值，可表示为：

bandl,θ=2ifθ=HH1otherwise1.00,l=10.32,l=20.16,l=30.10,l=4]]>

其中θ＝HH表示方向为45°的频带；

texture_i，j是表示纹理强弱的i，j所在小波块的归一化方差值，可表示为：

texturei,j=0.1+vari,j-varminvarmax-varmin×(0.9-0.1)]]>

其中，var_i，j表示图像小波块的方差，var_max和var_min分别是方差的最大和最小值；

(8)利用嵌入强度α，根据加性原则在强纹理区的小波系数中嵌入水印，得到合成图像的小波变换系数C′_i，j＝C_i，j+αW′_i，j；

(9)对合成图像的小波变换系数C′_i，j进行小波逆变换，得到嵌入水印后的合成图像：

(10)将待提取的合成图像进行3级小波分解；

(11)利用第一密钥Key1中所包含的宿主图像强纹理区位置信息，提取所需的小波系数；

(12)利用第二密钥Key2中所包含的水印嵌入强度信息，通过公式W′_i，j＝(C′_i，j-C_i，j)/α提取水印信息，其中，W′_i，j是一维水印序列，C′_i，j是合成图像小波变换系数，C_i，j是宿主图像小波变换系数；

(13)将提取出的一维水印序列W′_i，j映射为{0，1}序列，恢复成二维矩阵形式，得到水印图像W_i，j。