[发明专利]一种基于宿主数字全息图的水印方法及装置有效

专利信息
申请号: 201510200376.1 申请日: 2015-04-24
公开(公告)号: CN104794674B 公开(公告)日: 2018-03-06
发明(设计)人: 陈家祯;郑子华;叶锋;连桂仁;许力 申请(专利权)人: 福建师范大学
主分类号: G06T1/00 分类号: G06T1/00
代理公司: 福州市博深专利事务所(普通合伙)35214 代理人: 林志峥
地址: 350000 福建省福州*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 宿主 数字 全息图 水印 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种基于宿主数字全息图的水印方法,其特征在于,包括以下步骤:

加密的虚拟三维物体的截面数据和衍射面数据;

计算所述虚拟三维物体的菲涅耳衍射分布,得到加密后的菲涅耳衍射分布数据;

扩展加密后的菲涅耳衍射分布数据的频域;

调制扩展后的菲涅耳衍射分布数据;

去除调制后的菲涅耳衍射分布数据的零级像干涉编码,得到实数编码,所述实数编码为菲涅耳计算全息水印信号;

叠加所述菲涅耳计算全息水印信号到宿主数字全息图信号中,得到嵌入水印的宿主数字全息图信号;

其中,“加密的虚拟三维物体的截面数据和衍射面数据;计算所述虚拟三维物体的菲涅耳衍射分布,得到加密后的菲涅耳衍射分布数据”具体为:

采用随机相位模板加密的虚拟三维物体的截面数据和衍射面数据;

分割加密后的虚拟三维物体,得多个截面;

各个截面乘以随机相位模板;

计算乘以随机相位模板后的单个截面的菲涅耳衍射;

采用离散菲涅耳变换计算乘以随机相位模板后的单个截面的物光波复振幅分布;

计算多个截面的物光波复振幅分布之和,得到加密后的菲涅耳衍射分布数据;

其中,“扩展加密后的菲涅耳衍射分布数据的频域,调制扩展后的菲涅耳衍射分布数据,去除调制后的菲涅耳衍射分布数据的零级像干涉编码,得到实数编码,所述实数编码为菲涅耳计算全息水印信号”具体为:

计算所述菲涅耳衍射分布数据的离散傅里叶变换,得到数字频谱;

使用零值填充扩展所述数字频谱;

计算扩展后的数字频谱的傅里叶逆变换,得到菲涅耳衍射分布数据;

使用平面参考光载波调制所述菲涅耳衍射分布数据;

去除调制后的菲涅耳衍射分布数据的零级像实值干涉编码,得到实数编码,所述实数编码为菲涅耳计算全息水印信号;

其中,所述宿主数字全息图为离轴数字全息图。

2.根据权利要求1所述的一种基于宿主数字全息图的水印方法,其特征在于,在“叠加所述菲涅耳计算全息水印信号到宿主数字全息图信号中,得嵌入水印的宿主数字全息图信号”步骤之后,还包括:

在嵌入水印的宿主数字全息图信号上获取水印嵌入处的宿主数字全息图面信号;

用获取的宿主数字全息图面信号计算离散傅里叶变换,得到数字频谱;

过滤数字频谱,得到菲涅耳计算全息水印信号的原始或共轭像的频谱分量;

计算所述频谱分量的离散傅里叶逆变换,得到菲涅耳计算全息水印信号的原始或共轭像分量;

解密所述菲涅耳计算全息水印信号的原始或共轭像分量,得到原始像或共轭像的菲涅耳计算全息水印信号的衍射光波分量;

用所述原始像或共轭像的菲涅耳计算全息水印信号的衍射光波分量数字重建虚拟三维物体水印。

3.根据权利要求2所述的一种基于宿主数字全息图的水印方法,其特征在于,“过滤数字频谱,得到菲涅耳计算全息水印信号的原始或共轭像的频谱分量”具体为:使用窗函数在数字频谱上过滤出菲涅耳计算全息水印信号的原始或共轭像的频谱分量。

4.一种采用如权利要求1所述的基于宿主数字全息图的水印方法的水印装置,其特征在于,包括:水印生成模块和水印嵌入模块;

所述水印生成模块包括加密单元、第一计算单元、扩展单元、调制单元和去除单元;

所述加密单元,用于加密虚拟三维物体的截面数据和衍射面数据;

所述第一计算单元,用于计算所述虚拟三维物体的菲涅耳衍射分布,得到加密后的菲涅耳衍射分布数据;

所述扩展单元,用于扩展加密后的菲涅耳衍射分布数据的频域;

所述调制单元,用于调制扩展后的菲涅耳衍射分布数据;

所述去除单元,用于去除调制后的菲涅耳衍射分布数据的零级像干涉编码,得到实数编码,所述实数编码为菲涅耳计算全息水印信号;

所述水印嵌入模块,用于叠加所述菲涅耳计算全息水印信号到宿主数字全息图信号中,得到嵌入水印的宿主数字全息图信号。

5.根据权利要求4所述的水印装置,其特征在于,该装置还包括水印重建模块;

所述水印重建模块包括获取单元、第二计算单元、过滤单元、第三计算单元、解密单元和重建单元;

所述获取单元,用于在嵌入水印的宿主数字全息图信号上获取水印嵌入处的宿主数字全息图面信号;

所述第二计算单元,用于用获取的宿主数字全息图面信号计算离散傅里叶变换,得到数字频谱;

所述过滤单元,用于过滤数字频谱,得到菲涅耳计算全息水印信号的原始或共轭像的频谱分量;

所述第三计算单元,用于计算所述频谱分量的离散傅里叶逆变换,得到菲涅耳计算全息水印信号的原始或共轭像分量;

所述解密单元,用于解密所述菲涅耳计算全息水印信号的原始或共轭像分量,得到原始像或共轭像的菲涅耳计算全息水印信号的衍射光波分量;

所述重建单元,用于用所述原始像或共轭像的菲涅耳计算全息水印信号的衍射光波分量数字重建虚拟三维物体水印。

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