[发明专利]一种彩色图像硬拷贝全息水印方法

说明书

本发明公开了一种彩色图像硬拷贝全息水印方法，包括如下步骤：选取大小为n*n的水印图像；生成水印，将水印图像和载体图像二级dwt变换高频分量通过共轭对称延拓拓展并进行DFT处理，得到大小为2n*2n的水印图像的数字全息图；嵌入水印，将水印图像的数字全息图经过DWT变换，将高频HL1部分图像作为待嵌入的水印图像，嵌入在大小为4n*4n的载体图像RGB彩色空间的R部分，形成含水印的载体图像；提取水印，对含水印的载体图像的RGB彩色空间的R部分做二级DWT变换，恢复载体图像中的数字全息图，对数字全息图进行DFT变换并提取幅度信息，得到水印图像。该水印算法为彩色图像的版权保护提供新的有效手段，在印刷防伪领域有一定的实用价值。

技术领域

本发明涉及印刷防伪领域，尤其是一种彩色图像硬拷贝全息水印方法。

背景技术

数字作品的版权保护技术的发展，尤其是数字水印技术作为其核心的技术，其中抗打印和扫描(Print and Scan,PS)水印算法可应用于印刷物的版权保护中。由于PS过程包括多次数模转换，不同的环境会通过光照变化、颜色变化等影响印刷物，使得保护的作品容易遭受各种攻击，刚性变化等的攻击叠加，难以恢复其中隐藏的水印。因而抗PS水印技术的研究成为重中之重。Ching-Yung Lin等人于1999年最早研究了抗PS水印技术，此后，在攻克PS导致的各种失真方面开展了一系列研究。但受图像大小限制所嵌入的水印内容占比，嵌入提取的水印技术产业化等难点一直限制水印技术在版权保护中投入使用。

计算机和全息两者结合产生的计算全息(Computer Generated Holography,CGH)技术近年来大力发展，特别是在和图像相关的领域。现有的应对方法包括嵌入模版法、嵌入具有自同步特性的水印以及寻找图像特征进行水印同步等。虽然能够部分解决鲁棒性问题，但是仍具有许多不足之处：(1)计算步骤比较复杂、繁琐和难懂，不利于推广使用；(2)缺乏适于各种图像的统一算法，尤其是对彩色图像，且无法保证嵌入水印的容量；(3)多数方法仅限于嵌入二值水印信息，对于灰度水印，通常效果很不好；(4)既有方法大多只能对抗某一个特定攻击，而对于其它攻击类型甚至组合攻击则无法抵御。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种彩色图像硬拷贝全息水印方法，包括如下步骤：

步骤一：选取大小为n*n的水印图像；

步骤二：生成水印，将水印图像和载体图像二级dwt变换高频分量通过共轭对称延拓拓展并进行DFT处理，得到大小为2n*2n的水印图像的数字全息图；

步骤三：嵌入水印，将水印图像的数字全息图经过DWT变换，将高频HL1部分图像作为待嵌入的水印图像，嵌入在大小为4n*4n的载体图像RGB彩色空间的R部分，形成含水印的载体图像；

步骤四：提取水印，对含水印的载体图像的RGB彩色空间的R部分做二级DWT变换，恢复出载体图像中的数字全息图，对数字全息图进行DFT变换并提取幅度信息，得到水印图像。

进一步的，步骤一中选取的水印图像采用二值水印图像或灰度水印图像。

进一步的，步骤二中所述的将水印图像通过共轭对称延拓的方式扩展，并进行DFT处理，得到水印图像的数字全息图，包括如下过程：

(1)对水印图像M进行共轭对称延拓扩展，生成扩展水印图像M1；

(2)扩展水印图像M1作为幅度与载体图像二级dwt变换高频分量共轭对称延拓生成图像N；

(3)对水印图像N进行DFT变换得到水印图像O；

(4)对水印图像O进行归一化处理，得到水印图像的数字全息图。

进一步的，步骤三中所述的将水印图像的数字全息图嵌入在载体图像RGB彩色空间的R部分，形成包含水印的载体图像包括如下步骤：