[发明专利]文本图像水印嵌入方法及系统、提取方法及系统

说明书

本发明涉及一种文本图像水印嵌入方法及系统、提取方法及系统，所述文本图像水印嵌入方法包括：将待嵌入的水印图像压缩为第一二值水印序列；计算待嵌入水印的文本图像中连通分量的第一打印扫描不变量；根据各第一打印扫描不变量构造多个第一特征矩阵；对所述第一二值水印序列进行扩展，得到扩展水印序列；基于所述扩展水印序列，对各第一特征矩阵进行修改，得到各第一特征矩阵对应的最优第一特征矩阵；根据各最优第一特征矩阵的分量计算连通分量的目标黑色像素数量；翻转连通分量的像素，得到嵌入水印的文本图像。本发明通过水印多次嵌入及基于打印扫描不变量的像素翻转策略，在保证水印不可见性的前提下，能够提高水印抵抗攻击的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及图像处理与版权保护技术领域，特别涉及一种文本图像水印嵌入方法及系统、提取方法及系统。

背景技术

电子商务的发展使得文本图像应用广泛。文本图像易复制和盗用的特性给文本版权所有者的利益带来威胁。文本图像水印技术将代表版权的信息隐藏于文本图像中，当有版权冲突时，通过提取水印来验证版权，为文本图像版权认证提供了一种有效的解决方法。文本图像在传播过程中，会遇到多种处理和攻击，如：旋转、加噪、压缩、打印扫描等。其中，打印扫描是文本重要的传播途径，通过打印扫描，文本可以被轻易复制和传播，这就加大了文本信息被泄漏、盗用的风险。因此，文本图像水印应当对打印扫描攻击具有良好的抵抗能力。

水印算法的性能通常用不可见性和鲁棒性来衡量，两者相互制约。优秀的水印算法应当在鲁棒性和不可见性中取得良好的平衡，在保证水印不可见性的同时提高水印鲁棒性。打印扫描不变的文本图像水印方法可以分为变换域方法、空间域方法和双域结合方法。

其中，变换域方法在嵌入水印过程后要将文本处理为只有黑白二值的文本图像，在这个过程中水印容易丢失，该方法不适用于二值文本图像。

空间域方法通过直接修改文本像素嵌入水印，使得该方法的鲁棒性较低。

双域结合方法结合变换域和空间域方法嵌入水印，既可用于二值文本图像，又具有不错的鲁棒性。当前的双域结合方法多采用单次嵌入水印的方法，水印提取时误码率高。其次，像素翻转策略是空间域方法中平衡水印不可见性和鲁棒性的重要技术，分为单像素翻转策略和单轮廓翻转策略。单像素翻转策略翻转像素后容易引起人眼察觉，单轮廓翻转策略容易导致嵌入错误水印。这些原因导致双域结合的文本图像水印的鲁棒性有待提高。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了提高水印对打印扫描攻击的鲁棒性，特提出本发明。本发明的目的在于提供一种文本图像水印嵌入方法及系统、提取方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下方案：

一种文本图像水印嵌入方法，所述文本图像水印嵌入方法包括：

将待嵌入的水印图像压缩为第一二值水印序列；

计算待嵌入水印的文本图像中连通分量的第一打印扫描不变量；

根据各第一打印扫描不变量构造多个第一特征矩阵；

根据各第一特征矩阵对所述第一二值水印序列进行扩展，得到扩展水印序列；

基于所述扩展水印序列，对各第一特征矩阵进行修改，得到各第一特征矩阵对应的最优第一特征矩阵；

根据各最优第一特征矩阵的分量计算所述文本图像中连通分量的目标黑色像素数量；

翻转所述文本图像中连通分量的像素，得到嵌入水印的文本图像。

优选地，所述将待嵌入的水印图像压缩为第一二值水印序列，具体包括：

对所述水印图像进行二值化处理，得到二值水印图像；

填补所述二值水印图像，得到填补水印图像，所述填补水印图像的宽度和高度均为偶数；