[发明专利]一种基于剪切波捕获方向特征的图像水印方法

权利要求书

1.一种基于剪切波捕获方向特征的图像水印方法，其特征在于，所述基于剪切波捕获方向特征的图像水印方法选择载体图像Y通道低频子带剪切波域方向性最强的子代；水印选用二值图像并采用Arnold变换进行置乱；选择合适的嵌入强度，将水印的奇异值矩阵和最强方向性子带的奇异值矩阵融合，实现抗几何攻击。

所述基于剪切波捕获方向特征的图像水印方法包括以下步骤：

步骤一，水印嵌入；

步骤二，水印提取；

步骤三，攻击检测；

所述步骤一具体包括：

1)将原始图像从RGB空间转换到YCbCr空间，并选取图像Y通道的信息(也就是图像的灰度值)；

2)选取的Y通道图像先经过两次离散小波变换(DWT)。考虑水印的鲁棒性，选择将水印嵌入到抵抗攻击更好的低频子带中。所以经过一次DWT变换，图像分成四个相互不重叠的频率子图，选择低频子带图，再经过一次DWT变换，仍然选择低频子带图；

3)上一步选择的低频子带经过NSST变换后得到与低频子带相同尺寸、不同尺度、不同方向的子带。通过方向性计算，选取方向性最强的子带LL；

4)对上一步选出的方向性最强子带LL进行奇异值分解，并将进行四次Arnold置乱之后的二值水印图像进行奇异值分解得到PCmark，然后嵌入在LL的奇异值矩阵中；

5)将PCmark进行奇异值分解逆变换、NSST逆变换、两次离散小波逆变换得到嵌入水印后的Y通道的图像，然后将三个通道矩阵组合起来，再将图像由YCbCr空间转换到RGB空间；

6)保存嵌入水印的图像。

2.如权利要求1所述的基于剪切波捕获方向特征的图像水印方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：

1)将嵌入水印后的图像从RGB空间转换到YCbCr空间，并选取图像的Y通道；

2)选取的Y通道图像先经过1次离散小波变换(DWT)，选择低频子带图。再将选择的子带进行第二次DWT变换，仍选择低频子带图；

3)低频子带经过NSST变换后被分解为不同的方向子带。确定各方向子带的方向性大小并选取最大方向子带LL'；

4)对上一步选出的最大方向子带LL'进行奇异值分解，得到奇异值矩阵SM；

5)利用嵌入水印前的奇异值矩阵以及嵌入强度，求出水印矩阵，再经二值化和Arnold得到水印图像W'，完成水印的提取。

3.如权利要求1所述的基于剪切波捕获方向特征的图像水印方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：

1)攻击嵌入水印的图像并保存；

2)将被攻击后的图像经两次DWT变换和一次NSST变换，得到最大方向子带，对最大方向性子带进行奇异值分解得到奇异值矩阵；

3)利用嵌入水印前的奇异值矩阵以及嵌入强度，求出水印矩阵，再经过二值化和Arnold得到被攻击后提取的水印图像；

4)将提取的水印图像与源水印图像对比，通过归一化系数NC评价水印的提取效果，进而评价算法的鲁棒性。

4.一种应用权利要求1～3任意一项所述基于剪切波捕获方向特征的图像水印方法的图像处理系统。