[发明专利]一种抗打印扫描的文本图像数字水印方法

权利要求书

1.一种抗打印扫描的文本图像数字水印方法，包括水印嵌入和水印提取两个过程；

所述水印嵌入过程的具体步骤为：

(1)文本行识别：

1a)对载体图像的每个像素行进行黑色像素点的计数以及像素行的行宽计算；

1b)对每个像素行计算其黑色像素点总数与像素行宽的比值，比值为0则判定该行为空白像素行，比值不为0则判定该行为文本像素行；

1c)对所有像素行进行从上而下遍历，若当前像素行为文本像素行且上一像素行为空白像素行，则判定当前像素行为文本行上边界，若当前像素行为空白像素行且上一像素行为文本像素行，则判定上一像素行为文本行下边界。将识别出的文本行边界存入行边界数组；

(2)文本字识别：

2a)对已识别出的每一文本行像素列进行黑色像素点的计数；

2b)对当前文本行的像素列进行从左到右遍历，若当前列的黑色像素点总数不为0且上一列的黑色像素点总数为0，则判定当前列为文本字左边界，若当前列的黑色像素点总数为0且上一列的黑色像素点总数不为0，则判定上一列为文本字右边界。将识别出的文本字边界存入字边界数组；

2c)对已确定的文本字边界进行字宽和字间距统计排序，设字宽中间值和字间距中间值分别作为阈值T₁和阈值T₂，若当前两个相邻的文本字字宽均小于阈值T₁且两个文本字间距小于阈值T₂，则判定当前两个文本字共同构成一个汉字，将左侧文本字的右边界和右侧文本字的左边界从字边界数组中删除，更新字边界数组；

2d)对更新后的文本字边界进行字宽统计排序，设字宽中间值作为阈值T₃，对字宽大于1.8×T₃的文本字进行拆分，从该文本字的中间位置分别向左和向右寻找黑色像素点总数为0的列，将其作为新增的左右边界存入字边界数组；

(3)水印信息预处理：

将十位阿拉伯数字字符转为相对应的ASCII码，并对其进行循环操作，获得待嵌入的二进制水印信息序列；

(4)水印嵌入预处理：

对步骤(2)获得的字边界数组进行字宽和字间距统计排序，设字宽中间值和字间距中间值分别作为阈值T₄和阈值T₅，将字宽小于的文本字边界置0作为特殊标记；

(5)水印嵌入过程：

5a)对识别出的每一文本行首尾文本字不进行嵌入，仅对每一文本行的偶数位文本字进行嵌入，若当前偶数位文本字的左右边界均不为0，并且左侧文本字右边界与右侧文本字左边界均不为0，则判定当前文本字为可嵌入文本字，否则为不可嵌入文本字；

5b)对可嵌入文本字比较其左右侧字间距，若左侧字间距与右侧字间距均大于4×T₅，则更改其为不可嵌入文本字，否则为可嵌入文本字；

5c)若当前待嵌入水印信息为0，则移动可嵌入文本字，使其左侧字间距小于右侧字间距，若当前待嵌入水印信息为1，则移动可嵌入文本字，使其左侧字间距大于右侧字间距；

5d)对所有文本行的可嵌入文本字嵌入水印，对嵌入水印的文本图像进行打印、扫描，得到扫描后嵌入水印的图像；

所述水印提取过程的具体步骤如下：

(6)图像矫正：

6a)对扫描后的含水印图像取其上半部分翻转为黑底白字图像，去除因扫描过程倾斜产生的图像白色边缘；

6b)对黑底白字图像进行水平与垂直方向的膨胀操作，将断续的文字连成较长的线段；

6c)对膨胀后的图像进行边缘检测，对边缘点进行Hough变换，找到最长线段的倾斜角度θ；

6d)对扫描后的文本图像进行角度为θ的旋转，去除因图像旋转产生的图像黑色边缘；

(7)水印提取预处理：

7a)按照步骤(1)进行文本行识别，按照步骤(2)进行文本列识别；

7b)对步骤(2)获得的字边界数组进行字宽和字间距统计排序，设字宽中间值和字间距中间值分别作为阈值T'₄和阈值T'₅，将字宽小于的文本字边界置0作为特殊标记；

(8)水印提取过程：

8a)对识别出的每一文本行首尾文本字不进行提取，仅对每一文本行的偶数位文本字进行嵌入，若当前偶数位文本字的左右边界均不为0，并且左侧文本字右边界与右侧文本字左边界均不为0，则判定当前文本字为可提取文本字，否则为不可提取文本字；

8b)对可提取文本字比较其左右侧字间距，若左侧字间距与右侧字间距均大于4×T'₅，则更改其为不可提取文本字，否则为可提取文本字；

8c)若当前可提取文本字的左侧字间距小于右侧字间距，则提取水印信息为0，若当前可提取文本字的左侧字间距大于右侧字间距，则提取水印信息为1；

8d)对所有文本行的可提取文本字提取水印，将提取出的水印信息连接为二进制水印序列，将该二进制序列ASCII码转为对应阿拉伯数字字符，获得最终提取的水印数字信息。