[发明专利]一种解决假阳性问题的数字水印算法

权利要求书

1.一种解决假阳性问题的数字水印算法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤1，选择载体图像和水印图像：

步骤2，对载体图像及水印图像进行奇异值变换；

步骤3，设计水印嵌入算法，得到含水印图像；

步骤4，设计水印提取算法，得到提取出的水印图像；

步骤5，对含水印图像进行假阳性测试。

2.根据权利要求1所述的一种解决假阳性问题的数字水印算法，其特征在于：所述步骤1的具体过程为：通过MATLAB读取等尺寸的原始载体图像I和水印图像W，若载体图像I与水印图像W为彩色图像，使用rgb2gray函数将载体图像与水印图像转为灰度图像。

3.根据权利要求2所述的一种解决假阳性问题的数字水印算法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤为：

步骤2.1，采用如下公式(1)对载体图像I进行奇异值分解，得到载体图像I的左奇异矩阵U、奇异值矩阵S和右奇异矩阵V：

I＝USV^T (1)；

步骤2.2，采用如下公式(2)对水印图像W进行奇异值分解，得到水印图的左奇异矩阵U_m、奇异值矩阵S_m和右奇异矩阵V_m。

W＝U_mS_mV_m^T (2)。

4.根据权利要求3所述的一种解决假阳性问题的数字水印算法，其特征在于：所述步骤3的具体过程为：

步骤3.1，将水印图像W的奇异值矩阵S_m与右奇异矩阵的转置V_m^T相乘，得到相乘后的矩阵记为Pc；

步骤3.2，将矩阵Pc以预设嵌入强度α采用式(3)嵌入到载体图像的奇异值矩阵S中，得到矩阵S₂，其中预设嵌入强度α的取值范围为[0.01,0.5]：

S₂＝S+αPc (3)；

步骤3.3，采用式(4)将得到的矩阵S₂左乘载体图像的左奇异矩阵U，右乘载体图像的右奇异矩阵的转置V^T得到含水印图像Iw：

US₂V^T＝Iw (4)。

5.根据权利要求3所述的一种解决假阳性问题的数字水印算法，其特征在于：所述步骤4的具体步骤为：

步骤4.1，采用式(5)将含水印图像与原载体图像相减，得到相减后的图像矩阵I₂：

I₂＝Iw-I (5)；

步骤4.2，采用式(6)将得到的图像矩阵I₂左乘载体图像的左奇异矩阵的转置U^T，右乘载体图像的右奇异矩阵V，再除以嵌入强度α得到提取出的矩阵Pcc：

Pcc＝(U^TI₂V)/α (6)；

步骤4.3，采用式(7)将Pcc矩阵左乘原水印图像的左奇异矩阵U_m，得到提取出的水印图像W_m：

U_mPcc＝W_m (7)。

6.根据权利要求3所述的一种解决假阳性问题的数字水印算法，其特征在于：所述步骤5的具体过程为：

步骤5.1，采用所述步骤1～3的过程嵌入原水印，并将含水印图像Iw保存，为假阳性测试做准备；

步骤5.2，读取一张与原水印图像尺寸相同的未嵌入的灰度水印图，称其为假水印图像W_f，采用式(8)对假水印W_f进行奇异值分解，得到左奇异矩阵U_f，作为提取时的秘钥；

W_f＝U_fS_fV_f^T (8)；

步骤5.3，重复执行步骤4.1～4.2，提取出矩阵Pcc；

步骤5.4，用提取出的矩阵Pcc左乘假水印图的左奇异矩阵U_f，提取不出假水印图，即表明消除了假阳性现象。