[发明专利]基于SWT-DFT的图像水印嵌入与提取方法

说明书

本申请所提供的一种基于SWT‑DFT的图像水印嵌入方法，包括：获取医学图像的图像数据；对医学图像进行SWT变换和DFT变换，最终得到医学图像的特征二值序列；将特征二值序列和混沌置乱水印逐位进行异或运算，以将二值文本图像作为水印插入至医学图像中，并得到用于水印提取的逻辑密钥。本算法基于SWT和DFT，兼顾了SWT时间平移不变性的优点和DFT抗常规攻击能力强、遍历性、鲁棒性等特点，对医学图像进行特征提取。很好地解决了传统的水印嵌入技术对原图数据修改造成的缺陷，保证了医学图像的质量。本申请还提供一种图像的水印提取方法、一种图像的水印嵌入系统、一种计算机可读存储介质和一种终端，具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及图像处理领域，特别涉及一种基于SWT-DFT的图像水印嵌入与提取方法及相关装置。

背景技术

医学发展逐渐从传统医学向远程医疗转变，这使得大量的医学图像在网络中传输和共享；为了解决医学图像在传输共享过程中可能遭受篡改，盗用这些问题，需要对原始医学图像进行处理；将零水印技术与感知哈希技术相结合，作为信息安全的安全技术，既能保证安全传输，又能实现信息认证，在实际应用中具有十分重要的用途。

数字水印技术最初是用于数字媒体的版权保护，现在利用数字水印的不可见性、鲁棒性等特点，可以把病人的个人信息隐藏在其医学图像中，以保证它在互联网上的安全传输。因此，在数字图像被广泛应用于网络传输中的情况下，在针对医学图像数字水印算法的研究变得极为重要；通过独特的不可见性，鲁棒性等特点，保护患者的隐私，并且零水印可以避免被篡改的医疗数据，从而实现远程医疗诊断所需的相关患者信息。

目前对于医学图像的数字水印算法的研究较少，对于抗几何攻击的医学数据的零水印算法的研究成果更少。而在未来将会面对的大量的医学数据传输问题，因此研究如何在医学数据中嵌入数字鲁棒水印意义重大，并且对于医学数据，一般是不允许修改其内容的。这又为在医学数据中嵌入水印提高了难度。

因此，如何实现医学图像中水印的有效可靠嵌入时本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种基于SWT-DFT的图像水印嵌入方法、一种基于SWT-DFT的图像水印提取方法、一种基于SWT-DFT的图像水印嵌入系统、一种计算机可读存储介质和一种终端，实现了医学图像进行水印嵌入，保护病人隐私和医学图像的数据安全。

为解决上述技术问题，本申请提供一种基于SWT-DFT的图像水印嵌入方法，具体技术方案如下：

获取医学图像的图像数据；

对所述医学图像进行SWT变换，得到近似系数；

对所述近似系数进行DFT变换，得到系数矩阵；

从所述系数矩阵中选取预设大小的模块构成新矩阵；

利用哈希函数处理所述新矩阵，得到所述医学图像的特征二值序列；

将所述特征二值序列和混沌置乱水印逐位进行异或运算，以将二值文本图像作为水印插入至所述医学图像中，并得到用于水印提取的逻辑密钥。

其中，将所述特征二值序列和混沌置乱水印逐位进行异或运算之前，还包括：

利用二值混沌矩阵进行置乱，得到混沌置乱水印。

其中，还包括：

保存所述逻辑密钥。

其中，利用二值混沌矩阵进行置乱，得到混沌置乱水印包括：

生成混沌序列，并根据元素实际值大小进行赋值，得到二值混沌序列；

将所述混沌序列中元素从小到大进行排序，按照各个所述元素排序前后的位置变化对水印像素的位置空间进行置乱，得到混沌置乱水印。