[发明专利]一种基于DFT和LogisticMap的医学图像水印方法

摘要

本发明涉及一种基于DFT和Logistic Map的鲁棒水印技术，属于多媒体信号处理领域。本发明的步骤，先进行水印的预处理和水印的嵌入，包括：(1)利用Logistic Map得到二值加密矩阵；(2)得到加密的水印；(3)对原图进行DFT变换，并提取特征向量；(4)利用该特征向量和混沌加密的水印得到一个二值逻辑序列；再进行水印的提取和水印还原，包括：(5)对待测图像进行DFT变换，提取一个特征向量；(6)利用Hash函数和嵌入水印时生成的二值逻辑序列来提取水印；(7)利用Logistic Map生成二值加密矩阵；(8)求得还原的水印。本发明在远程医疗中对保护患者个人信息有较高的实用价值。

主权项

一种基于DFT和Logistic Map的可抗几何攻击的医学图像水印方法，其特征在于：基于全局DFT的抗几何攻击的特征向量的提取，并将常规的水印技术、Logistic Map混沌加密技术、密码学中的Hash函数特性和“第三方”概念有机结合起来，实现了在医学图像中进行数字水印的嵌入，该方法共分四个部分，共计八个步骤：第一部分是水印的预处理：利用Logistic Map的性质对水印进行混沌加密，得到加密的水印BW(i，j)；1)由逻辑初始值x0生成混沌序列X(j)，然后通过升维运算和符号运算得到二值加密矩阵C(i，j)；2)二值加密矩阵C(i，j)和二值水印W(i，j)通过Hash函数性质得到加密的水印BW(i，j)；第二部分是水印的嵌入：通过对水印的嵌入操作，得到相应的二值逻辑序列Key(i，j)；3)对原始医学图像进行全局DFT，在变换系数中，利用低中频系数的符号序列来得到该图的抗几何攻击的特征向量V(j)；4)利用Hash函数和混沌加密的水印BW(i，j)，得到二值逻辑序列Key(i，j)，保存Key(i，j)，下面提取水印时要用到，通过把Key(i，j)作为密钥向第三方申请，以获得对原始医学图像的所有权和使用权；第三部分是水印的提取：通过二值逻辑序列Key(i，j)和待测医学图像的抗几何攻击的特征向量V’(j)，提取出水印BW’(i，j)；5)对待测医学图像进行全局DFT；在变换系数中，根据低中频系数的符号提取出待测图像的视觉特征向量V’(j)；6)利用Hash函数性质，和存在于第三方的Key(i，j)，提取出水印， BW ' ( i , j ) = Key ( i , j ) ⊕ V ' ( j ) ; 第四部分是水印的还原：利用Logistic Map性质得到二值加密矩阵，还原水印；7)由逻辑初始值x0生成混沌序列X(j)，然后通过升维运算和符号运算得到二值加密矩阵C(i，j)；8)利用Hash函数性质，和二值加密矩阵C(i，j)，还原加密的水印， W ' ( i , j ) = BW ' ( i , j ) ⊕ C ( i , j ) ; 将W(i，j)和W’(i，j)进行归一化相关系数计算，来确定医学图像的所有权和病人信息的使用。