[发明专利]一种虹膜水印的生成方法及装置

说明书

本发明提供了一种虹膜水印生成方法及装置，包括从原始虹膜图像I中确定虹膜区域，得到虹膜区域的圆形内边缘轮廓C_pu和圆形外边缘轮廓C_ir；确定采样角度范围θ、采样宽度比例系数ε、纵向采样点个数n和横向采样点个数m，计算采样初始角度α；根据采样初始角度α、采样角度范围θ、采样宽度比例系数ε、纵向采样点个数n和横向采样点个数m，在原始虹膜图像I上确定矩形判别区域A；在矩形判别区域A上检测边缘，进行遮挡物判断，并更新采样起始角度α；选定不存在遮挡物的矩形判别区域A，生成采样图像I′；对采样图像I′进行编码，生成虹膜特征矩阵F，进而得到虹膜水印W。有效解决遮挡问题，实现水印容量的自适应控制；输出结果可直接作为虹膜水印，更好地满足不同水印算法的需求。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，涉及虹膜水印的生成方法及装置，可用于数字水印领域中提取虹膜图像特征，自适应地生成满足不同容量需求的水印。

背景技术

今天，伴随着数字技术的日新月异，数字图像以其易于获取、处理与存储等优势，已广泛应用于工业、医学、军事和航天航空等国民经济的各个领域。而随着“数字化”与“网络化”进程的不断推进，数字媒体的版权保护与内容认证已迫在眉睫。针对这一问题，数字水印技术应运而生，成为近年来备受关注的前沿研究领域。它首先利用人类感知及数字图像自身冗余，通过数字内嵌的方式将版权认证等信息作为水印隐藏到宿主图像中；然后，通过对水印的检测与分析，可以确定版权所有者、认证图像真实性以及跟踪侵权行为等。

虽然研究者们已经提出了各种面向不同应用的水印方法，但是许多方法仍然以无意义的二进制序列作为水印，不能为版权所有者身份的有效鉴别提供更为可靠的保障。特别是，随着现代通信技术的飞速发展和计算机互联网技术的迅速普及，生物认证作为一种准确而且可靠的认证识别技术得到广泛的应用。2013年1月11日，《人民网》发表评论文章“生物识别：用身份密码辨别你”，指出虹膜等生物识别技术在人类社会中的应用有助于全面提高人们生活的安全系数，提升人与人互信的基础。因此，有必要研究可以与用户身份有直接联系的方法来确保水印本身的安全性。文献“范科峰,莫玮,裴庆祺,王占武,赵新华.一种基于虹膜水印的数字图像内容认证系统.西安电子科技大学学报(自然科学版),34(1):115-121,2007”将虹膜图像与水印相结合设计了一种图像认证系统。虽然该方法克服了一般二进制序列作为水印的无意义性，但其虹膜水印的生成过程复杂，限制了其在实际中的应用。Masek等人在文献“Masek L.Recognition of human iris patterns for biometricidentification.Bachelor's degree thesis,The University of Western Australia,2003”中提出了一种基于虹膜的生物认证方法，但该方法存在以下三方面的不足使其不能用于生成虹膜水印：(1)它从整个虹膜图像中进行采样，生成固定大小的特征码，不能满足水印容量的不同需求；(2)针对存在眼皮、睫毛遮挡的虹膜图像，它未能精细地消除遮挡物的影响；(3)它需要利用掩膜图像进行二次处理才能得到特征码，输出方式复杂。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术存在的不足，提出一种虹膜水印的生成方法及装置，以更有效地去除眼皮、睫毛遮挡的影响，提取虹膜图像特征，自适应地生成满足不同容量需求的虹膜水印。

为达上述目的，本发明提供了一种虹膜水印生成方法，包括如下步骤：