[发明专利]基于NSCT和SIFT的立体图像零水印方法

说明书

基于NSCT和SIFT的立体图像零水印方法属图像加密和图像处理技术领域，本发明提取立体图像的左右视点图像NSCT变换域的低频子带图像，将它们之间的视差图像作为提取水印的载体，对载体图像进行奇异值分解，制定提取零水印的规则，将提取出的二值零水印图像与版权标志水印图像进行异或后得到认证零水印图像，在注册中心保存认证零水印图像后，立体图像就处在了水印技术的保护中。本发明能很好地抵抗各种噪声、滤波、压缩等常规攻击，尤其提高了抵抗几何攻击的能力，零水印嵌入不改变原始图像，能保证图像的质量，并且水印提取时不需要原始图像，为实际应用提供了便利，能够有效地保护立体图像的版权。

技术领域

本发明属于图像加密和图像处理技术领域，具体涉及一种基于NSCT和SIFT的立体图像零水印方法。

背景技术

随着多媒体技术的不断发展，传统的单视点平面图像已经不能满足人们的需求了，单视点图像提供的场景信息比较有限，视觉体验也不够强烈，而能够提供深度信息的立体图像能够将不同方向和不同角度上的信息整合起来，给人以身临其境的感觉，增强了对物体的认知程度。立体图像技术已经在很多方面得到了应用，例如3D电影、远程会议、医疗、军事等方面。立体图像技术具有很好的发展前景与应用。

但是由于互联网的快速发展，图像很容易被传播，盗取和篡改，随之而来的立体图像的安全问题亟待解决。数字水印是近年来发展起来的一种有效的版权保护技术，成为信息安全领域研究的热门技术。数字水印利用图像载体的内在特性，将水印信息嵌入到载体中，在接收端通过检测水印信息的完整度来判断图像内容的真实性和版权的归属。水印技术隐蔽性较好，不会对图像的使用造成影响，是一种有效的保护图像版权的手段。

目前，对于二维平面图像水印方法的研究已经很深入，技术也相对成熟，主要分为空域方法和频域方法。空域方法简单易行，但水印的鲁棒性较差，很难抵抗多种攻击；而频域方法一般是通过修改频域变换的系数实现水印的嵌入，频域系数的变化可以分布到每个空域的像素点，水印的鲁棒性也就得到了提高。但立体图像通过两路摄像机采集到的左右视点图像分别送入人的左右眼中，形成双目视差，在人脑中融合成真实场景，相比于平面图像，需要考虑更多方面的因素，例如左右视点图像之间的联系，不能简单地将平面图像水印方法应用到立体图像上。并且，传统的空域和变换域方法都会对立体图像的图像质量造成影响，就有可能破坏立体视觉效果。

关于立体图像水印方法的研究比较少，并且现有的方法不能完全兼顾抵抗常规攻击以及几何攻击，并保证图像质量不受影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于NSCT(非下采样轮廓波变换)和SIFT(尺度特征不变变换)的立体图像视差零水印方法，本发明鲁棒性强，对原始图像质量没有影响，实用性强，普适性好。

本发明的一种基于NSCT和SIFT的立体图像零水印方法，包括水印嵌入过程和水印提取过程；

1.水印嵌入过程包括以下步骤：

1.1选择立体图像的数据库，选取用于仿真的立体图像对，将立体图像的右视点图像记作R，左视点图像记作L，两幅图像大小都为M×N，二值版权标志水印图像记作W_L，大小为 m×n；

1.2将左右视点图像灰度化，分别对两幅图像进行SIFT特征点提取：

1)在高斯差分尺度空间提取SIFT特征点时，图像I(x,y)的尺度空间L(x,y,δ)由下列公式 (1)和公式(2)得到：

L(x,y,δ)＝I(x,y)*G(x,y,δ) (1)

其中：G(x,y,δ)为高斯核函数，(x,y)为空间像素坐标，δ为尺度坐标，由此得到高斯尺度空间：