【摘 要】
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随着网络技术和数字媒体的蓬勃发展,当今社会已然迈入信息时代,大量数字化产物在网络空间中存储和传输,如何保障数字资源的存储和传播成为社会广泛关注的问题。数字水印技术在众多安全技术中脱颖而出,在数字资源版权保护问题中展现出独特优势。近年来,鲁棒图像水印技术已取得长足进步,现有的鲁棒图像水印算法已能很好地抵抗常规图像处理攻击,但如何抵抗几何攻击和提高计算精度,依然是数字图像水印研究领域共同面临的难题。本
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随着网络技术和数字媒体的蓬勃发展,当今社会已然迈入信息时代,大量数字化产物在网络空间中存储和传输,如何保障数字资源的存储和传播成为社会广泛关注的问题。数字水印技术在众多安全技术中脱颖而出,在数字资源版权保护问题中展现出独特优势。近年来,鲁棒图像水印技术已取得长足进步,现有的鲁棒图像水印算法已能很好地抵抗常规图像处理攻击,但如何抵抗几何攻击和提高计算精度,依然是数字图像水印研究领域共同面临的难题。本文针对上述鲁棒图像水印算法中存在的难点问题展开了深入研究,主要工作如下:（1）利用高斯数值积分（Gaussian numerical integration,GNI）提出了一种极谐-傅里叶矩（polar harmonic Fourier moments,PHFM）的精确计算方法。然后基于精确PHFM和混沌映射提出一种新的抗几何攻击的水印算法。本文提出的精确PHFM具有更好的几何不变性,对算法抗几何攻击的能力有很大提升;通过使用Tent混沌系统将水印图像置乱,进而使得算法安全性提升。经测试验证,该算法对各类攻击均能有效对抗,在与类似水印算法对比时,也显示出了本算法的优异性能。（2）为提升性能,对上述方案进行改进,将精确PHFM和Logistic混沌映射相结合,提出了用于遥感图像的零水印算法,零水印技术可对遥感图像的像素细节提供保护。在算法中,利用精确GNI对原始灰度图像PHFM进行计算,之后选取性能良好的PHFM幅值进行二值特征图像的构造。最终把加密的logo图像与特征图像作异或,将生成的零水印图像注册并存放在第三方机构,水印构造阶段即完成。在验证版权归属时,在第三方机构中取出零水印图像和待验证图像进行异或,比较提取出的logo图像与原始logo图像的差异,即可核对得到图像的真正所有者。经实验对比,本文所提算法对常规图像处理攻击和几何攻击均具有较好的鲁棒性。（3）提出了一种新颖的零水印方案,用于同时保护两幅相似医疗图像的版权。首先,利用GNI方法设计了一种精确极复指数变换（Accurate polar complex exponential transform,APCET）。然后,基于三元数理论和APCET构造了三元数精确极复指数变换（Ternary accurate polar complex exponential transform,TAPCET）。最后,基于TAPCET和混沌映射提出了一种针对两幅相似医疗图像的鲁棒零水印算法,可同时用于两幅相似医疗图像的版权保护。仿真实验表明,该方案能够抵抗各类攻击的干扰,与其他类似零水印算法相比也具有优异的性能。
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