[发明专利]抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法及系统

说明书

本发明提出了抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法及系统，获取待处理的原始4D光场图像和水印信息，对光场图像进行预处理，得到宏像元图像；将水印信息嵌入宏像元图像中的多个位置，得到含水印的宏像元图像；将含水印的宏像元图像转化成含水印的光场子孔径图像，将水印嵌入到宏像元图像中所造成的信息损失可逆地嵌入到含水印的光场子孔径图像中，得到最终的4D可逆鲁棒水印光场图像；本发明将水印嵌入到光场宏像元图像的多个位置中，将水印嵌入到光场宏像元图像中所造成的信息损失可逆地嵌入到光场子孔径图像中，提高抵抗几何攻击的能力，具有良好的不可感知性和鲁棒性。

技术领域

本发明属于数字水印技术领域，尤其涉及抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

光场图像包含丰富的视觉信息，比传统图像具有更广泛的应用场景。然而，复杂的结构也使得光场图像的版权保护变得困难。目前，适用于光场图像的水印方案很少，大多数方案在嵌入水印信息后无法恢复原始图像。此外，几何攻击仍是光场图像水印领域尚未解决的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法及系统，将水印嵌入到光场宏像元图像的多个位置中，将水印嵌入到光场宏像元图像中所造成的信息损失可逆地嵌入到光场子孔径图像中，提高抵抗几何攻击的能力，具有良好的不可感知性和鲁棒性。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

本发明第一方面提供了抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法；

抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法，包括：

获取待处理的原始4D光场图像和水印信息，对光场图像进行预处理，得到宏像元图像；

将水印信息嵌入宏像元图像中的多个位置，得到含水印的宏像元图像；

将含水印的宏像元图像转化成含水印的光场子孔径图像，将水印嵌入到宏像元图像中所造成的信息损失可逆地嵌入到含水印的光场子孔径图像中，得到最终的4D可逆鲁棒水印光场图像；

其中，所述含水印的宏像元图像，是将水印信息嵌入到多个位置对应的四元数极谐-傅里叶矩中得到的；

所述信息损失，通过计算水印信息嵌入到四元数极谐-傅里叶矩前后的差值得到。

进一步的，得到所述含水印的宏像元图像的过程为：

选取宏像元图像中的多个位置作为位置子图像，计算位置子图像的四元数极谐-傅里叶矩幅值；

通过量化方法将水印信息嵌入到四元数极谐-傅里叶矩幅值中；

将四元数极谐-傅里叶矩幅值和水印信息嵌入后的四元数极谐-傅里叶矩幅值重构成四元数极谐-傅里叶矩图像和含水印四元数极谐-傅里叶矩图像，计算两个重构图像的差值，得到差值图像；

合并差值图像和位置子图像，得到含水印的宏像元图像。

进一步的，其特征在于，从含水印的宏像元图像得到4D可逆鲁棒水印光场图像的过程为：

将含水印的宏像元图像转化成含水印子孔径图像；

将编码后的差值图像、原始4D光场图像哈希计算得到的图像哈希及水印信息进行编码组合，得到嵌入信息；

将嵌入信息按照密钥确定的顺序可逆地嵌入到光场子孔径图像中，并转化成4D可逆鲁棒水印光场图像。

进一步的，还包括，从4D可逆鲁棒水印光场图像对应的可逆鲁棒水印光场子孔径图像中提取水印信息并恢复原始4D光场图像，具体步骤为：