[发明专利]一种基于特征不变量的遥感影像水印方法

说明书

本发明公开了一种基于特征不变量的遥感影像数字水印方法，针对DCT算法抗几何攻击和抗常见图像处理攻击不能两全的缺点进行了算法弥补，同时也充分发挥了二维码存储信息量大、纠错能力强的优点。在DCT变换的8*8分块中寻找不变量，结合该不变量使用映射函数计算嵌入的水印信息位，并通过中频系数标记每个8*8分块的起始位置。在进行水印检测时，通过特征定位区域的判定，快速、准确定位含有水印信息的影像块。本发明方法充分利用了遥感影像的像元值在几何攻击前后的特性，解决了水印信息不同步的问题，从而大大提高了算法的鲁棒性，解决了目前遥感影像数字水印算法无法抵抗裁剪攻击的问题，有效地保护了遥感影像数据的版权问题。

技术领域

本发明属于地理信息版权保护领域，具体涉及一种针对遥感影像数据的采用特征水印标记水印嵌入位置的数字水印嵌入与检测方法，以提高遥感影像数字水印算法鲁棒性。

背景技术

近年来，随着数字化和网络化时代的飞速发展，数字遥感影像的存储、传输、复制都变得非常方便快捷。遥感数据的非法拷贝和复制，不仅会造成遥感图像的所有者蒙受巨大经济损失，更会危及国家安全、国防安全等。这使得数据拥有者不愿轻易公开或发布其产品，不愿共享，不敢共享，严重阻碍了地理信息产业的发展。因此，如何保护遥感数据的安全与知识产权已成为迫在眉睫的问题。

数字水印技术作为一种崭新的信息安全技术，为遥感影像的安全保护提供了一种切实可行的解决途径。数字水印是指在数字化数据中嵌入水印信息，将水印信息与源数据融为一体，成为源数据不可分离的一部分。由此来确定版权拥有者、所有权认证、跟踪侵权行为、认证数字内容来源的真实性、识别购买者、提供关于数字内容的其他附加信息等。同时对于加强责任心、震慑非法行为、有据可查快查等具有重要作用。数字水印技术在军事安全保障、国家安全方面发挥的作用已经受到国家政府机关的高度重视。

数字水印在图像、图形、视频、音频等领域的安全保护方面取得了许多的应用，近几年在测绘相关领域也得到了重要的应用。

常见的水印信息载体有二值图像、随机序列等，但是这些载体容量小，当水印识别有误时影响水印信息的判读，而且往往需要转码，与之相比，二维码具有信息容量大、可靠性高、可以表示汉字及图像等多种信息等优点，是水印信息载体的理想选择。同时，二维条码本身具有纠错编码，纠错编码具有强检错、纠错功能。选取合适的纠正级别，可满足不同的纠错需求，由于二维码具有高纠错的特性，一定的噪声并不会影响其识读，因此，将其作为载体可以有效地提高水印的鲁棒性。

目前，二维码由于自身的诸多优势广泛应用于各行各业，然而，其公开的数据信息转换方法决定了其不可能单独胜任信息隐藏及防伪等使命。数字水印技术是信息时代下进行数字产品版权保护和防伪的有效工具，因此，本方法选择二维条码和数字水印结合，以此来满足真正的防伪需求。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前遥感影像水印技术无法解决水印信息定位、难以抵抗任意位置裁剪攻击、鲁棒性差等问题，提出一种利用特征水印标识版权水印的遥感影像数据的数字水印嵌入与检测方法，实现具有强抗裁剪、压缩、平移、噪声、滤波等攻击的遥感影像版权认证。

以二维码为水印载体，应用于遥感影像数据版权保护的水印算法，为了实现上述发明目的，本发明一种基于特征不变量的遥感影像水印方法所采取的技术方案主要包括以下过程：

1)水印信息生成过程

步骤11：读取有意义的文字信息；

步骤12：根据二维码生成规则将读取的文字信息转换成一定大小的二维码；

步骤13：按照编码方式将二维码转化为二进制的二维数组W₀＝{0,1}，转换得到的数组长度为Length*Length；

步骤14：对二维数组进行扩频，添加值为全1的特征水印，得到水印信息W，其数组长度为(Length+1)*(Length+1)；