申请/专利权人：北京巨森科技发展有限公司;姚文琦

申请日：2023-05-16

公开（公告）日：2023-08-22

公开（公告）号：CN116630127A

主分类号：G06T1/00

分类号：G06T1/00;G06T5/00;G06F21/16

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2023.08.22#公开

摘要：本发明涉及数字水印技术领域，具体是基于Arnold置乱的二维码数字水印及其卷积修复方法。包括图像预处理模块、水印嵌入和水印提取模块、卷积修复模块；具体步骤如下：载体图像预处理；水印图像预处理；Arnold置乱；水印嵌入；水印提取；定义卷积核为矩阵Sn＝Sij7n×7n；由二维码的排列规律可知，除了三个定位点以外，不存在其它区域与定位点的像素点完全相同，故可用卷积核对其进行卷积运算从而确定二维码在水印中的位置；对于每一个卷积核Sk，定义矩阵:Pk＝Pijn‑7k+1,n‑7k+1，其中得到二维码的定位点后，因为其像素点信息已知，故可直接对二维码的定位点进行修复。本发明提供一种基于Arnold置乱的二维码数字水印及其卷积修复方法，以提升数字水印算法的鲁棒性与信息嵌入量。

主权项：1.基于Arnold置乱的二维码数字水印及其卷积修复方法，其特征在于：包括图像预处理模块、水印嵌入和水印提取模块、卷积修复模块；具体步骤如下：步骤1：载体图像预处理；步骤2：水印图像预处理；步骤3：Arnold置乱；为了消除水印图像像素之间的空间相关性，增强水印图像抗裁剪等图像攻击的鲁棒性，对水印图像进行Arnold置乱；Arnold置乱可以看作是裁剪和拼接的过程，通过此过程将数字水印图像矩阵中的像素点位置重新排列，Arnold置乱定义如下： 其中，xi+1，yi+1为xi，yiArnold迭代一次后的像素点坐标，i∈{1，2，...，k}表示第i次迭代；水印数字矩阵像素点原位置x，y经过k次Arnold迭代后，对应像素点新位置为x*，y*，即WM*x*，y*＝WMx，y；水印数字矩阵像素点原位置x，y与新位置为x*，y*为一一对应关系，不存在重复；值得注意的是，随着迭代次数k的增加，图像会渐趋混乱，但由于离散数字图像为有限点集，迭代次数达到一个周期后将恢复为原图，Arnold置乱的周期与矩阵阶数N有关，因此迭代次数k值的选取尤为关键，一般取半周期；步骤4：水印嵌入；步骤5：水印提取；步骤6：定义卷积核为矩阵Sn＝Sij7n×7n，其中满足条件: 步骤7：由二维码的排列规律可知，除了三个定位点以外，不存在其它区域与定位点的像素点完全相同，故可用卷积核对其进行卷积运算从而确定二维码在水印中的位置；给定k个卷积核S2,…,Sk+1与被提取的水印图像W′，且假定其中n为水印的像素宽度，该条件是显然的，否则将会比二维码的定位点长宽的二倍小，即无法容下一个二维码；步骤8：对于每一个卷积核Sk，定义矩阵:Pk＝Pijn-7k+1,n-7k+1，其中然后只需要对于任意的k，求出所有Pk中的前3个最小值，即可得到二维码3个定位点的位置信息和二维码每个黑白点对应的像素大小；步骤9：得到二维码的定位点后，因为其像素点信息已知，故可直接对二维码的定位点进行修复；另外，由于二维码的每一个黑白点相对于定位点的位置易知，故可以求得其的具体位置，然后通过三种不同的方法对其进行修复，即对二维码的每一个黑白点，采用三个阈值:σ1,σ2,σ3，若该区域中黑点个数多于σi，则判定其该黑白点为黑；最后对比三个不同阈值的效果并去最好的一个作为结果；对于n阶卷积核，本文中取阈值σ1＝n2-1,σ2＝n2-2,

全文数据：

权利要求：

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