[发明专利]保护图像处理网络的水印嵌入方法、水印提取方法及系统

说明书

本发明公开了一种保护图像处理网络的水印嵌入方法、水印提取方法及系统，本发明获取模型层中对应输入图像的位置，将n个水印数值分别嵌入模型输出图像上的n个位置，仅将水印串嵌入到输出的图像中，并没改变网络模型的结构，没有增加网络模型的规模，进而不会增加网络训练的难度。

技术领域

本发明涉及一种保护图像处理网络的水印嵌入方法、水印提取方法及系统，属于计算机科学与技术领域。

背景技术

目前，对于图像处理网络的模型保护方法有Jie Zhang等人提出在原始模型的基础上训练一个水印的嵌入和提取网络，使得每张输入的图片在完成图像处理任务的同时嵌入水印。该文提出的水印框架要求图像处理模型的输出在递交用户之前先在网络嵌入一个不可见的水印。嵌入了水印的输出能够被水印提取网络提取出版权信息。在替代模型攻击场景下，攻击者只能获取自己的输入和嵌入了水印的输出，其训练的图像处理网络的输出中也会含有版权信息，从而使替代模型攻击失效。但是增加水印嵌入网络使原始模型的规模变大并且训练难度增加。

发明内容

本发明提供了一种保护图像处理网络的模型水印方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

保护图像处理网络的水印嵌入方法，包括：

采用预设的水印转换函数，将待嵌入水印串的各元素转换成水印数值；

根据待嵌入水印串的长度n，获取n层模型层；

采用预设的位置函数，获取n层模型层中对应输入图像的位置；

将n个水印数值分别嵌入模型输出图像上的n个位置。

水印转换函数为：

其中，w_i为待嵌入水印串的第i个元素，i∈[1,n]，w_i′为w_i转换成的水印数值。

位置函数为：

其中，k_i为第i层模型层中对应输入图像的位置，X_i为第i层模型层的输入图像，p为经过第i层模型层特征图的大小，m表示X_i在第i层模型层具有的特征映射数量，表示X_i在第k个特征中的每个元素，表示X_i在第k个特征中的均值。

保护图像处理网络的水印嵌入系统，包括：

转换模块，采用预设的水印转换函数，将待嵌入水印串的各元素转换成数值；

模型层获取模块，根据待嵌入水印串的长度n，获取n层模型层；

位置获取模块，采用预设的位置函数，获取n层模型层中对应输入图像的位置；

嵌入模块，将n个水印数值分别嵌入模型输出图像上的n个位置。

水印转换函数为：

其中，w_i为待嵌入水印串的第i个元素，i∈[1,n]，w_i′为w_i转换成的水印数值。

位置函数为：