随着多媒体技术的不断发展和计算机网络的日益普及,数字媒体的应用飞速地增长。与传统媒体相比,数字媒体易于复制和传播的优点给人们带来了更多便利,但是同时这一优点让数字媒体的版权保护成为目前数字产业最严峻的问题。数字水印技术的出现为解决这一问题带来了希望。目前的数字水印算法已经对一些常用的攻击如压缩、滤波、加噪等具有良好的鲁棒性,但是对于几何攻击如旋转、缩放、裁剪、平移以及局部随机扭曲等却缺乏有效的抵抗能力。本文通过深入分析几何攻击对数字水印的鲁棒性及对图像本身的影响,着重研究了抗几何攻击算法中的图像特征检测,提出在水印系统中使用基于尺度空间理论的特征点检测方法,检测出的特征点不但在大尺度缩放变换下重复率高,而且每个特征点的特征尺度随图像缩放尺度等比例变化。本文以特征尺度及特征点相对位置作为参考,提出一种几何变换自适应图形作为水印嵌入的区域。随着特征点相对位置的变化,自适应图形会产生相应变化,从而达到抗几何攻击的目的。然后,通过对几何攻击中的非同向性变换的研究,进一步扩展尺度空间理论在水印设计中的应用,提出一种基于仿射不变特征点的抗几何攻击算法。仿射尺度空间上的特征点在非同向性几何变换中具有更高的重复率,并且其特征尺度上的非统一高斯核椭圆窗口是基于图像内容的。通过分析椭圆窗口的几何特性和其包含图像的统计性特征,对嵌入区域检测进行改进,提高嵌入区域检测的稳健性。并在此基础上设计并实现了水印嵌入和检测算法。最后通过实验本文对所提算法进行验证,实验表明,本文算法能有效的抵抗各种几何攻击,对缩放变换及纵横比变换的鲁棒性有较大的提高,具有较好的性能。