[发明专利]水印添加方法及系统、水印识别方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及计算机数据安全技术领域，特别是涉及一种水印添加方法及系统、水印识别方法及系统。

背景技术

随着数字拍照、摄像技术的推广和互联网技术的发展，图像和视频的应用越来越广泛。但是，图像在互联传播的过程中，容易被复制盗用、恶意使用等，导致原作者的利益受到侵害。为了减少此种情况的出现，通常会在图像或视频中加入水印可以确定图像的归属者，当图像被修改、复制盗用时，水印便会被破坏，因此通过对水印进行识别便可以确定图像的归属。

常见的水印添加方法为全局水印法，即把水印分布到图像的所有像素点上，而对于互联网上的的图像来说，在传播过程中被切割、拼接或者其他几何变换的情况非常普遍，但是采用此种方法添加水印后，当图像被或者拼接时，因为水印分布到每一个像素点中，其切割、拼接或者其它几何变换的鲁棒性都较差，另外，因为每个像素点中都会添加水印，这就会导致水印容易被发现，影响水印的不可见性。

申请内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种水印添加方法及系统、水印识别方法及系统，能够解决水印的鲁棒性及不可见性的问题。

为了解决上述问题，本申请公开了一种水印添加方法，包括以下步骤：

提取待添加水印的图像的局部特征点；

根据提取的局部特征点选取所述待添加水印的图像的水印添加区域；

使用密钥生成符合正态分布的水印矩阵；

根据生成的水印矩阵将水印添加到选取的水印添加区域。

进一步地，所述根据提取的局部特征点选取所述待添加水印的图像的水印添加区域包括：

设定水印添加区域块的大小；

将每一个局部特征点位置作为一个水印添加区域块的中心；

将所述水印添加区域块组成水印添加区域。

进一步地，所述根据提取的局部特征点选取所述待添加水印的图像的水印添加区域还包括：

丢弃白色面积比例大于阈值的水印添加区域块；和/或

丢弃标准方差小于阈值的水印添加区域块；和/或

丢弃中心距离小于阈值的两个水印添加区域块中的一个。

进一步地，所述水印添加区域块为正方形，所述正方形的边长为2的指数倍。

进一步地，所述使用密钥生成符合正态分布的水印矩阵包括：

使用密钥生成两个尺度为w×w的随机矩阵，所述w为水印添加区域块的边长；

对所述两个随机矩阵分别进行QR分解得到两个正交矩阵；

使用密钥生成一个对角系数按从大到小排列的正交矩阵；

将前述两个步骤中的三个正交矩阵相乘得到水印矩阵。

进一步地，所述根据生成的水印矩阵将水印添加到选取的水印添加区域包括：

将待添加水印的图像从RGB颜色空间转化到HSV颜色空间，获取图像的强度量；

对图像的强度量矩阵进行离散小波变换；

将离散小波变换后的第三层低频小波系数加上加权水印矩阵，所述加权水印矩阵为水印矩阵与加权系数矩阵的乘积；

对加入加权水印矩阵的第三层低频小波系数进行逆离散小波变换，得到添加水印后的图像强度量；

用所述添加水印后的图像强度量替换原始的图像强度量，并将图像从HSV颜色空间转化到RGB颜色空间，得到添加水印后的图像。

为了解决上述问题，本申请还公开了一种水印添加系统，包括：

局部特征点提取模块，提取待添加水印的图像的局部特征点；

水印添加区域选取模块，用于根据提取的局部特征点选取所述待添加水印的图像的水印添加区域；

水印矩阵生成模块，用于使用密钥生成符合正态分布的水印矩阵；

水印添加模块，根据生成的水印矩阵将水印添加到选取的水印添加区域。

为了解决上述问题，本申请还公开了一种水印识别方法，包括以下步骤：

根据待识别水印的图像获取水印原图；

提取待识别水印的图像和水印原图的局部特征点；

对提取的待识别水印的图像的局部特征点和水印原图的局部特征点进行匹配，确定待识别水印的图像与水印原图中互相匹配的局部特征点；

根据所述待识别水印的图像与水印原图互相匹配的局部特征点分别确定待识别水印的图像和水印原图中的水印添加区域；

使用密钥生成符合正态分布的水印矩阵；

计算待识别水印的图像和原图中的水印添加区域的差值矩阵，比较水印矩阵与差值矩阵的相关系数，实现水印识别。