近年,网络和多媒体技术迅速发展,数字多媒体资源受到非法篡改和伪造也变得越来越容易,这种现象已经严重的侵害了版权所有者的合法权益。因此,与之密切相关的多媒体安全也受到了越来越多的关注,知识产权的有效保护也成为了研究的重要课题。本文围绕“面向彩色图像的知识产权保护理论与方法研究”,从彩色图像水印技术和彩色图像篡改检测技术两方面入手,对彩色图像的知识产权保护技术进行了深入研究,本文主要贡献如下:1、提出了一种基于四元数圆谐-傅里叶矩(QRHFMs)的抗几何攻击数字水印算法。该算法利用了四元数圆谐-傅里叶矩几何攻击不变特性,并充分考虑了彩色图像载体三个颜色通道间的相关性。首先计算了彩色图像的四元数圆谐-傅里叶矩,选取出其中一部分稳定的四元数圆谐-傅里叶矩幅值,通过量化调制技术将水印嵌入其中,从而实现了一种抗几何攻击彩色图像水印算法。通过进行大量实验,可以证明本水印算法具有优秀的不可感知性和鲁棒性,对常见的几何攻击和常规攻击拥有良好的抵抗能力,而且相比多数水印算法其对颜色攻击与几何扭曲攻击拥有更好的鲁棒性,这也是本算法的主要优势。2、提出了一种基于四元数指数矩(QEMs)的彩色图像篡改检测算法。该算法利用了四元数指数矩几何攻击不变特性,同时考虑了彩色图像三个颜色通道的相关性,可以直接用于彩色图像的篡改检测。本算法首先将待检测图像进行高斯平滑滤波降噪处理,然后通过滑窗操作对处理后图像进行圆形重叠分块,求取每一个圆形分块的四元数指数矩幅值表示其特征,利用位置敏感哈希算法进行块特征匹配,最终确定出篡改区域。实验结果证明,本算法不但可以直接对彩色图像进行篡改检测,而且具有非常高的检测正确率。3、提出了一种基于四元数极谐变换(QPHT)的彩色图像局部篡改检测算法。该算法利用了四元数极谐变换几何攻击不变特性,考虑了彩色图像三个颜色通道的相关性,可直接对彩色图像进行篡改检测。首先通过基于熵率超像素分割算法对待检测图像进行分块,结合SURF算子特征点确定出局部可疑篡改区域,然后疑似区域进行圆形滑窗操作,求取每个圆形分块的PHT幅值表示该分块特征进行相似性匹配,最终确定并标记出篡改区域。实验结果表明,本算法不仅能保持较高的检测准确率,同时也极大程度的降低了算法的时间复杂度。