[发明专利]一种图像无损变换方法

摘要

本发明提供一种图像无损变换方法，包括：根据秘密图与目标图的块标准差，将秘密块和目标块分别聚成类，并保证每个秘密类与目标类的容量相等；将每个秘密类中的秘密块按顺序平移到对应的目标类中的目标块得到载密块；将载密块在最优方向旋转；记录并消除载密图中的冗余像素值，然后嵌入附加信息；恢复秘密图时，首先提取出载密图中嵌入的附加信息，恢复出嵌入附加信息之前的载密图，将冗余像素值添加到载密图中；根据载密图的块标准差将载密块分成类；根据标记的秘密类信息找到对应的载密块，将载密块反方向旋转，从载密块中恢复出秘密块。本发明能够将秘密图从载密图中完整恢复，并且具有适合大图像的特点。

主权项

1.一种图像无损变换方法，其特征在于，该方法包括：(1)秘密图像的隐藏步骤，包括：(11)按照颜色分量将秘密图像划分为N个不重叠的4×4秘密图像块，将对应的目标图像划分为N个不重叠的4×4目标图像块；(12)计算每个秘密图像块的标准差，根据标准差对秘密图像块进行聚类分析，将秘密图像块划分为L类；(13)计算每个目标图像块的标准差，根据标准差以及秘密图像块的类容量，将目标图像块划分为L类；(14)按照光栅扫描顺序依次扫描秘密图像块和目标图像块，判断待隐藏的当前秘密图像块的类信息即当前秘密图像块所属的类以及该类截至当前出现的次数，找出与当前秘密图像块具有相同类信息的对应目标图像块，采用以下公式计算当前秘密图像块与对应目标图像块的均值差：Δu＝round(u′-u)其中，Δu表示当前秘密图像块与对应目标图像块的均值差，u表示当前秘密图像块的均值，u′表示对应目标图像块的均值，round表示取最接近整数；(15)采用以下公式将当前秘密图像块平移变换到对应目标图像块，得到对应载密图像块：Tmk＝Tsk+Δu其中，Tsk表示当前秘密图像块中每个像素的像素值，Tmk表示对应载密图像块中每个像素的像素值；(16)将对应载密图像块沿最优方向旋转，并将最优方向信息作为旋转方向信息进行记录；(17)重复上述步骤(14)～(16)，完成所有秘密图像块的隐藏，得到载密图像；(18)消除并记录所述载密图像中溢出的冗余像素值信息，并将所有附加信息嵌入消除冗余后的载密图像中，所述附加信息包括每个秘密图像块的类信息、每个秘密图像块与其对应目标图像块的均值差信息、每个秘密图像块平移变换后得到的对应载密图像块的旋转方向信息以及载密图像的冗余像素值信息；(2)秘密图像的恢复步骤，包括：(21)将附加信息从载密图像中提取出来，读取附加信息；(22)将读取的冗余像素值信息添加到载密图像中；(23)按照颜色分量将添加冗余后的载密图像划分为N个不重叠的4×4载密图像块；(24)采用步骤(12)中将秘密图像块划分为L类的方法，将载密图像块划分为L类；(25)根据读取的类信息，找出与待恢复的当前秘密图像块具有相同类信息的对应载密图像块；(26)根据读取的旋转方向信息，将对应载密图像块反向旋转；(27)根据读取的均值差信息，采用以下公式恢复得到当前秘密图像块：Tsk＝Tmk-Δu(28)重复上述步骤(25)～(27)，完成所有秘密图像块的恢复，得到秘密图像；所述步骤(16)中，将对应载密图像块沿最优方向旋转，具体包括：a、依次将对应载密图像块沿四个方向0°、90°、180°、270°旋转，分别计算每个方向上对应载密图像块与目标图像块的均方误差；b、选择均方误差最小的一个方向作为最优方向。