[发明专利]一种针对校正后色盲图像的图像水印嵌入方法和提取方法

说明书

本发明提供一种针对校正后色盲图像的图像水印嵌入方法，首先，将原始图像从RGB空间转换为LMS空间；将图像的LMS空间分离为L,M,S三个通道；计算图像的亮度分量；将图像的亮度分量Lum(i,j)与水印w(i，j)及常数s相乘，调整水印强度；然后将调整强度后的水印添加到原始图像中颜色分量最大的通道以创建水印分量；将水印分量与图像原始的另外两个颜色分量结合得到嵌入水印后的LMS空间图像；最后，将图像从LMS空间转换回RGB空间，得到嵌入水印后的RGB图像。

技术领域

本发明属于数字图像处理技术领域，是一种专门针对色盲图像校正后开发的数字图像水印技术，针对最常见的色盲图像校正技术的鲁棒性良好。

背景技术

(1)数字图像水印技术

数字水印技术属于信息隐藏技术，数字水印是指嵌入到被保护对象(如静止图像、视频等)中的某些能够证明其版权归属的数字信息，可以是序列号、公司标志等。数字水印技术是利用数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性把水印信息嵌入数字作品中，从而起到保护数字产品版权或完整性的一种技术，以解决数字作品版权保护问题，它在灰度图像和彩色图像中的应用已进行了广泛、深入的研究。

(2)色盲图像校正

正常色觉的人拥有固定比例的三种视锥细胞(长波视锥细胞L、中波视锥细胞M、短波视锥细胞S)，称为正常三色觉。色觉异常是由于一种或多种视锥细胞完全丧失或部分缺失而导致。某种视锥细胞部分缺失者，则称为异常三色觉，具体分为红色弱、绿色弱、蓝色弱；完全丧失某一种视锥细胞者，称为二色觉，具体分为红色盲、绿色盲、蓝色盲。我们平常看到的图像都是RGB色彩域里面的，要对其进行色盲图像校正就要将其转换到LMS颜色域并针对不同色盲患者进行图像校正。色盲图像校正的计算过程如下：

1.通过式(1)将RGB颜色空间的颜色值转换为LMS颜色空间。

其中R，G和B分别是RGB颜色空间中的红色，绿色和蓝色分量。

2.通过使用式(2)转换从步骤1获得的所有三个分量来模拟色盲的颜色感知。

其中L_p，M_p和S_p分别是模拟由色盲人员所感知的L，M和S通道。

3.用式(3)计算正常和色盲感知之间的误差。

其中E_L，E_M和E_S分别是L，M和S颜色分量中的误差分量。

4.通过应用式(4)的变换，将上述所求误差重新分配给另外两个可见颜色分量，即M和S颜色分量。

其中E_{L_MOD}，E_{M_MOD}和E_{S_MOD}是与色盲相关的颜色和与正常感知相关的颜色的误差部分，而φ是0到1之间的标量值，用于改变色度强度。

5.分别用三个重新着色的L，M和S分量—L_p，RE，M_p，RE和S_p，RE来创建LMS颜色空间中的重新着色图像；将步骤4中的误差分量添加到原始的L，M和S颜色分量中，从而得到重新着色的组件。

6.将在LMS颜色空间中获得的结果最终通过式(6)转换回RGB颜色空间

其中R_re，G_re，B_re是RGB颜色空间中的重新着色组件。