[发明专利]基于人眼视觉特性的彩色水印嵌入与提取方法

摘要

本发明所提供的基于人眼视觉特性的彩色水印嵌入与提取方法，在充分考虑了人眼视觉特性的前提下，对载体图像进行分解而得到感知图像和差值图像，在差值图像上进行水印的嵌入与提取，提高了水印嵌入后的透明性、鲁棒性、安全性等。同时，在整个水印嵌入与提取过程中，保持色相的恒定性，避免了彩色数字水印嵌入到载体图像而发生色相偏移的问题，最大程度地保护了知识产权拥有者的合法权益；本发明保持H通道恒定，在差值图像内嵌入与提取水印，而不同于传统方法在RGB、CIE Lab、YUV等颜色空间内三个通道都需要进行水印嵌入与提取，所以本发明还具有计算量小。节省计算时间，方便用户使用等优势。

主权项

一种基于人眼视觉特性的彩色水印嵌入与提取方法，其特征在于，具体包括如下步骤：彩色水印嵌入到色彩载体图像：步骤S1，对彩色数字水印（RGB）进行色空间转换，从RGB颜色空间转换到与设备无关的CIE LCH颜色空间，得到水印图像（LCH）；接着对水印图像（LCH）进行明度、彩度及色调角三通道分离，得到明度L通道、彩度C通道及色调角H通道。步骤S2，对水印图像（LCH）分离得到的L通道、C通道和H通道分别进行Arnold变换将其置乱，利用Haar小波变换对置乱后的L通道、C通道和H通道分别进行一级小波分解，得到相对应地中高分量小波系数和低频分量小波系数。步骤S3，对载体图像（RGB）进行色空间转换，从RGB颜色空间转换到与设备无关的CIE LCH颜色空间，得到载体图像（LCH）；进一步利用人眼对比度敏感函数（LCH‑CSF）对载体图像（LCH）进行滤波得到感知图像；通过载体图像（LCH）与感知图像在L通道、C通道和H通道上的差值，得到差值图像。步骤S4，对差值图像进行明度、彩度及色调角三通道分离，得到明度L通道、彩度C通道及色调角H通道；利用Haar小波变换对差值图像通道分离得到的L通道、C通道和H通道分别进行一级小波分解，得到相对应地中高分量小波系数和低频分量小波系数。步骤S5，选择合适的嵌入强度t，利用数字水印的中高分量与低频小波系数分别修改载体图像中相对应地高分量与低频小波系数，从而达到嵌入水印的目的。步骤S6.对嵌入水印信息的差值图像进行小波重构，得到含水印差值图像；然后含水印差值图像的L通道、C通道和H通道与感知图像相应地通道相加，得到含水印图像（LCH），利用色空间转换，最终得到含水印图像（RGB）。从含水印图像中实现水印提取:步骤T1，对载体图像和含水印图像进行色空间转换，从RGB颜色空间转换到与设备无关的CIE LCH颜色空间，得到载体图像（LCH）和含水印图像（LCH）；对载体图像（LCH）进行分解得到感知图像和差值图像，含水印图像（LCH）的L通道、C通道和H通道分别与感知图像相对应地通道相减而得到含水印差值图像；步骤T2，含水印差值图像和差值图像进行明度、彩度及色调角三通道分离，得到明度L通道、彩度C通道及色调角H通道；步骤T3，含水印差值图像和差值图像对应地L通道、C通道和H通道分别进行Haar小波一级分解，得到相对应地高分量与低频小波系数，提取嵌入的水印小波系数；对提取出的水印进行小波重构，得到置乱的水印图像；步骤T4，置乱的水印图像运用Arnold 反变换而得到提取的水印图像（LCH），提取的水印图像（LCH）利用色空间转换从而得到水印图像（RGB）。