[发明专利]一种图像无损变换方法

权利要求书

1.一种图像无损变换方法，其特征在于，该方法包括：

(1)秘密图像的隐藏步骤，包括：

(11)按照颜色分量将秘密图像划分为N个不重叠的4×4秘密图像块，将对应的目标图像划分为N个不重叠的4×4目标图像块；

(12)计算每个秘密图像块的标准差，根据标准差对秘密图像块进行聚类分析，将秘密图像块划分为L类；

(13)计算每个目标图像块的标准差，根据标准差以及秘密图像块的类容量，将目标图像块划分为L类；

(14)按照光栅扫描顺序依次扫描秘密图像块和目标图像块，判断待隐藏的当前秘密图像块的类信息即当前秘密图像块所属的类以及该类截至当前出现的次数，找出与当前秘密图像块具有相同类信息的对应目标图像块，采用以下公式计算当前秘密图像块与对应目标图像块的均值差：

Δu＝round(u′-u)

其中，Δu表示当前秘密图像块与对应目标图像块的均值差，u表示当前秘密图像块的均值，u′表示对应目标图像块的均值，round表示取最接近整数；

(15)采用以下公式将当前秘密图像块平移变换到对应目标图像块，得到对应载密图像块：

Tmk＝Tsk+Δu

其中，Tsk表示当前秘密图像块中每个像素的像素值，Tmk表示对应载密图像块中每个像素的像素值；

(16)将对应载密图像块沿最优方向旋转，并将最优方向信息作为旋转方向信息进行记录；

(17)重复上述步骤(14)～(16)，完成所有秘密图像块的隐藏，得到载密图像；

(18)消除并记录所述载密图像中溢出的冗余像素值信息，并将所有附加信息嵌入消除冗余后的载密图像中，所述附加信息包括每个秘密图像块的类信息、每个秘密图像块与其对应目标图像块的均值差信息、每个秘密图像块平移变换后得到的对应载密图像块的旋转方向信息以及载密图像的冗余像素值信息；

(2)秘密图像的恢复步骤，包括：

(21)将附加信息从载密图像中提取出来，读取附加信息；

(22)将读取的冗余像素值信息添加到载密图像中；

(23)按照颜色分量将添加冗余后的载密图像划分为N个不重叠的4×4载密图像块；

(24)采用步骤(12)中将秘密图像块划分为L类的方法，将载密图像块划分为L类；

(25)根据读取的类信息，找出与待恢复的当前秘密图像块具有相同类信息的对应载密图像块；

(26)根据读取的旋转方向信息，将对应载密图像块反向旋转；

(27)根据读取的均值差信息，采用以下公式恢复得到当前秘密图像块：

Tsk＝Tmk-Δu

(28)重复上述步骤(25)～(27)，完成所有秘密图像块的恢复，得到秘密图像；

所述步骤(16)中，将对应载密图像块沿最优方向旋转，具体包括：

a、依次将对应载密图像块沿四个方向0°、90°、180°、270°旋转，分别计算每个方向上对应载密图像块与目标图像块的均方误差；

b、选择均方误差最小的一个方向作为最优方向。

2.根据权利要求1所述的图像无损变换方法，其特征在于，所述步骤(12)中，根据标准差对秘密图像块进行聚类分析，将秘密图像块划分为L类，具体包括：

a、采用统计学中的百分位数法，将秘密图像块的标准差从小到大排列，用Nα表示处于α％位置的值；

b、按照标准差的排序将秘密图像块划分为32类，其中，将标准差属于[N0，N50]的秘密图像块平均分为2类，将标准差属于(N50，N93.75]的秘密图像块平均分为6类，将标准差属于(N93.75，N100]的秘密图像块平均分为24类。