[发明专利]一种带有可逆信息隐藏功能的可逆肤色平滑方法及其原始图像恢复方法

说明书

本发明涉及一种带有可逆信息隐藏功能的可逆肤色平滑方法及其原始图像恢复方法，与现有技术相比解决了隐藏信息易发现、肤色平滑处理不可逆的缺陷。本发明包括以下步骤：原始图像的获取；秘密信息的隐藏；肤色区域的提取；可逆肤色平滑处理。本发明实现了肤色平滑的行为隐藏效果，即在以一幅具有高视觉质量特性的人脸美化图来隐藏原始内容且隐藏信息和肤色平滑均可逆，减少了攻击者对载密图像的注意与怀疑，降低了载密图像被攻击的可能性，从而进一步提高图像的安全性。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体来说是一种带有可逆信息隐藏功能的可逆肤色平滑方法及其原始图像恢复方法。

背景技术

随着社交网络以及智能手机的快速发展，人们越来越热衷于在网络上分享自己的生活照，这也促使人脸肤色平滑算法得到了广泛的发展。多种针对于人脸的肤色平滑算法，从技术上而言基本都不能恢复原始图像，这就意味着用户不能从平滑后的图像中无损的恢复原始图像。

现有技术中，虽有针对于PS、美图秀秀和Instagram的美化图像复原方法，然而该方法恢复的肖像图仅仅是视觉上与原始图像相似，并非与原始图像一致。在某些应用场景下，这种不可逆性很不方便，比如警用，原始图像对于寻找嫌疑犯具有重要意义。如果用户想要保存原始图像，他们必须将原始图像单独存储起来，这就浪费了很多存储空间并且占用带宽。

与此同时，网络盗图事件经常发生，但是几乎所有的肤色平滑算法都不能使用用户信息来标记图像。而可逆信息隐藏算法是目前最受欢迎的信息隐藏算法之一，他的特点是不仅秘密信息可以精确的提取出来，并且原始图像也可以无损的恢复。目前根据不同的应用场景可逆信息隐藏也得到了不同的发展。比如说，针对医学图像的可逆信息隐藏算法可以在嵌入病患信息的之后得到一幅对比度增强的图像。而根据增强后的图像可以无损的恢复原始图像。若要实现一幅图像及其相关隐藏信息的安全性，大多数学者采用将可逆信息隐藏技术和加密技术相结合的加密图像的可逆信息隐藏算法。而在某些环境下，密文图像容易引起攻击者的注意力。

针对此，如何利用实现肤色平滑的行为来掩饰隐藏信息行为，同时实现肤色平滑和信息隐藏的可逆还原，以实现肤色平滑的行为隐藏效果已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中隐藏信息易发现、肤色平滑处理不可逆的缺陷，提供一种带有可逆信息隐藏功能的可逆肤色平滑方法及其原始图像恢复方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种带有可逆信息隐藏功能的可逆肤色平滑方法，包括以下步骤：

11)原始图像的获取：获取待处理的原始图像；

12)秘密信息的隐藏：根据RGB三个通道每个通道的特点，自适应的划分每个通道的信息嵌入量，使用预测误差扩展的方法进行信息嵌入；

13)肤色区域的提取：利用肤色提取方法提取出肤色区域；

14)可逆肤色平滑处理：将肤色像素分为dotO和crossX两类，分别对两类像素按照RGB的顺序依次进行平滑处理，得到可逆肤色平滑处理后的图像。

所述秘密信息的隐藏包括以下步骤：

21)使用菱形预测的方法计算出R、G、B每个通道的预测误差，其计算公式如下：

生成对应的预测误差序列为(e₁,...,e_N)，N为像素个数；X_i-1,j，X_i,j-1，X_i,j+1和X_i+1,j为O_i,j上下左右相邻的四个像素点；