[发明专利]一种基于定位点辅助的盲鲁棒数字水印嵌入和检测方法

权利要求书

1.一种基于定位点辅助的盲鲁棒数字水印嵌入方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.将定位点嵌入原图像作品，并根据定位点确定原图像作品中的水印嵌入区域；

S2.在原图像作品中确定的水印嵌入区域中，在空域进行水印嵌入，得到水印作品；

步骤S1包括以下步骤：

S11.确立定位点的形态、数目和嵌入位置，定位点的数目保证在四个及以上，并同时满足以下两个条件：1)每个点能在摄屏前后找到对应的点，能够还原该摄屏；2)需要用定位点与定位点之间的关系确定出嵌水印区域，定位点的嵌入位置保证在边缘裁剪的攻击范围内，不会让定位点确定的水印嵌入区域被裁掉；

S12.根据原图像作品中各定位点的嵌入位置像素值，调制该定位点的像素值；

S13.按照确立好的嵌入位置，将调制后的各定位点嵌入原图像作品中，并根据定位点确定水印嵌入区域。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S12包括以下步骤：

(1)根据定位点所嵌位置区域，求得区域像素平均值；

(2)将像素值[0,255]按照步长δ划分为多个δ段，根据区域像素平均值所属δ段，将定位点的深浅两色都限定在该所属δ段中，使其接近原区域的像素平均值，其中，调制步长δ代表定位点深浅两色之间的最大距离。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2包括以下子步骤：

S21.基于水印数据和确定的水印嵌入区域，生成变换域水印模板；

S22.对变换域水印模板做逆DCT变换，得到空域水印模板；

S23.将空域水印模板与原图像作品加性叠加，得到水印作品。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S21包括以下子步骤：

S211.对水印数据进行纠错码编码；

S212.对编码后水印数据进行分组扩频处理，得到扩频后水印数据；

S213.初始化一个给定标准大小的全零水印模板，再通过逆Zigzag扫描将扩频后水印数据填充到该水印模板中低频位置，得到变换域水印模板。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S23包括以下子步骤：

(1)取原图像作品水印嵌入区域的Y分量，将空域水印模板缩放至Y分量大小；

(2)计算原图像作品水印嵌入区域的Y分量的噪声可见函数NVF值；

(3)基于原图像作品水印嵌入区域的Y分量的噪声可见函数NVF值，将空域水印模板与原图像作品水印嵌入区域加性叠加，得到水印作品。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述加性叠加的计算公式如下：

R(i，j)＝Y(i，j)+m(i，j)×P″(i，j)

m(i，j)＝α×[β×(1-NVF(i，j)+γ×NVF(i，j))]

其中，R(i，j)表示生成图像的点(i，j)处的像素值，Y(i，j)表示图像Y分量点(i，j)处的像素值，m(i，j)是嵌入时掩蔽系数矩阵，P″(i，j)表示空域水印模板第i行第j列的值，α是水印嵌入的强度系数，β和γ是用于调节指纹嵌入的强度系数。

7.一种基于定位点辅助的盲鲁棒数字水印检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.检测识别待检测水印作品中的定位点，并根据定位点确定待检测水印作品中的水印区域；

S2.在待检测水印作品中确定的水印区域中，在DCT域进行水印检测，得到水印检测结果；

步骤S1包括以下步骤：

S11.通过图像处理方法或深度学习目标检测方法，检测识别待检测水印作品中的所有定位点的位置；

S12.根据识别的定位点的位置以及已知嵌入时的位置关系一一对应，利用透视投影变换原理计算得到投射投影变换矩阵，还原整张图像，得到摄屏攻击纠正后待检测水印作品；

S13.利用定位点获得待检测水印作品中的水印区域。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：

S21.提取待检水印作品水印区域的Y分量；

S22.将待检水印作品水印区域的Y分量缩放至给定标准大小，再进行DCT变换，得到Y分量的频域值Y’；

S23.利用Zigzag扫描Y’，提取待检测序列P；

S24.扩频解码待检测序列P，还原扩频之前的携带冗余纠错码的水印，利用RS纠错码纠正可能出现的错误，得到水印数据P’；

S25.计算水印数据P’与对比水印数据的相关性；

S26.根据相关性判断该水印作品中水印检测是否成功，得到水印检测结果。