[发明专利]一种用于遥感图像抗屏摄攻击的数字水印方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于遥感图像抗屏摄攻击的数字水印方法及系统。该方法包括：获取水印信息和遥感图像的蓝色通道图像；依据预设QR码的版本号和纠错等级，将水印信息生成QR码水印图像；获取QR码水印图像中每个水印对应的角度编码；获取随机生成的伪随机二值矩阵；依据伪随机二值矩阵生成模板水印图像；依据模板水印图像生成标识模板水印图像；利用角度编码对模板水印图像进行旋转，得到带角度信息的模板水印图像；将带角度信息的模板水印图像和标识模板水印图像均嵌入到遥感图像的蓝色通道图像中，得到水印遥感图像；对水印遥感图像进行水印信息检测，获取水印遥感图像中的水印信息。本发明能够有效抵抗屏摄攻击，抗干扰能力好，鲁棒性强。

技术领域

本发明涉及地理信息安全技术领域，特别是涉及一种用于遥感图像抗屏摄攻击的数字水印方法及系统。

背景技术

遥感影像作为地理空间信息的主要数据来源之一，具有数据量庞大、更新速度快、时间特征明显等特点，在国家地理信息资源中占据重要的基础性和战略性位置。目前，遥感影像数据已经被广泛应用于地球科学研究和基础设施建设中，主要包括国土、测绘、环境等领域，为资源开发、工程建设、环境保护等方面提供了重要的数据支持。

随着“互联网+”和大数据时代的到来，网络技术的融合、数据的共享以及数据传输通道和信息发布平台的公开，使得遥感影像存储、复制、传输等变得方便快捷。但是，随之而来的数据安全问题也变得日益凸显。数据的泄露、恶意盗取、非法传播等事件频繁发生、屡禁不止，不仅对遥感影像所有者造成版权侵害使其蒙受经济损失，更会对国家安全和国防建设造成巨大的危害。

近年来，随着“4G”技术的普及以及摄像技术的不断精进，高质量数字输入输出技术飞速发展，特别是拍摄像素很高的手机、数码相机等设备。这些技术为人们的生活和工作提供了极大的方便，与此同时使用这些设备进行屏幕摄像也使得数据泄露、盗取和传播变得十分简单。因此，保护遥感影像数据安全刻不容缓，研究针对屏摄过程的安全技术手段具有重要的意义和实用价值。

数字水印技术作为一种信息安全技术，通过将水印信息利用特定方法隐藏于数字内容中，为保护遥感影像数据安全提供了一种切实可行的解决途径。目前，数字水印技术已受到学术界的高度关注，国内外诸多学者致力于图形、图像、音频和视频等方面的研究，并取得一定研究成果。在提高遥感影像数据的安全性的研究中，许多研究人员致力于通过打印扫描从印刷地图中提取出水印信息的研究，这些方案在一定程度上可以抵抗打印和扫描过程，但同时存在以下不足：1)必须同时满足打印机和扫描仪才能进行水印信息的检测，然而在实际工作中可能出现无法直接获取可疑数据进行水印检测的情况，即数据不能被直接打印扫描，此时数据就难以得到保护；2)在数据进行分发的过程中，若接触机密数据的人员通过屏摄过程进行数据泄密，数据版权信息也很难得到保护。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于遥感图像抗屏摄攻击的数字水印方法及系统，以增强遥感图像的抗干扰能力，提高遥感影像数据的安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于遥感图像抗屏摄攻击的数字水印方法，包括：

获取水印信息和遥感图像的蓝色通道图像；

依据预设QR码的版本号和预设QR码的纠错等级，将所述水印信息生成QR码水印图像；

获取所述QR码水印图像中每个水印对应的角度编码；

获取随机生成的伪随机二值矩阵；

依据所述伪随机二值矩阵生成模板水印图像，所述模板水印图像具有周期性和方向性；

依据所述模板水印图像生成标识模板水印图像，所述标识模板水印图像中的直线相互垂直；

利用所述角度编码对所述模板水印图像进行旋转，得到带角度信息的模板水印图像；