基于小波變換的圖像融合數(shù)字水印技術(shù).pdf

1、隨著計算機(jī)計算能力的迅速提高，計算機(jī)的廣泛普及以及Internet的迅速發(fā)展，個人信息的安全性正變得岌岌可危。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)可以部分的克服信息的隨意散布，但隨著破譯技術(shù)的迅速發(fā)展，幾乎所有的數(shù)據(jù)加密技術(shù)都一樣的處于危機(jī)邊緣。大量的電腦黑客只要看見加密數(shù)據(jù)就忍不住去想方設(shè)法破譯，這樣一種狀況使加密數(shù)據(jù)與未加密數(shù)據(jù)幾乎一樣危險。同時，當(dāng)需要數(shù)據(jù)在能夠正常使用的情形下，對該數(shù)據(jù)的合法性及數(shù)據(jù)的產(chǎn)權(quán)進(jìn)行跟蹤檢測時，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)變得無能

2、為力。目前許多的研究者對各種信息使用類似自然界保護(hù)色原理的辦法來處理，極大的縮小了這些隱藏數(shù)據(jù)的危險性。首先，除非作者本人，別人根本不會知道數(shù)據(jù)中藏有信息，因此就不會激發(fā)其他人的興趣去破譯其中的信息。其次，即使藏身的載體數(shù)據(jù)被破壞，隱藏于其中的信息也不會流傳開來，這些研究開拓了一個新的領(lǐng)域——信息隱藏領(lǐng)域。 數(shù)字水印技術(shù)是信息隱藏技術(shù)的一種。該技術(shù)將需要的數(shù)據(jù)添加到載體數(shù)據(jù)中，通過一定的手段可隨時檢測其中的信息。因此，該技術(shù)要求

3、添加到載體中的信息不破壞載體數(shù)據(jù)的正常使用，此即為水印技術(shù)的隱形性要求。同樣，載體數(shù)據(jù)可能經(jīng)過壓縮以便傳輸，經(jīng)過各種信號處理以適應(yīng)各種需求，這時要求水印信息應(yīng)同樣能被檢測，即水印技術(shù)還應(yīng)具有穩(wěn)健性。 圖像融合技術(shù)由于具有嵌入容量大、易于調(diào)整嵌入強(qiáng)度、隱蔽性好等優(yōu)點，得到了研究者的廣泛關(guān)注。通過公式(1)可以將一幅圖像隱藏到另一幅圖像中去，需要提取時，可通過公式(2)將隱藏圖像提取出來。式中I為原始圖像，J是隱藏圖像，I'是融合后

4、圖像，t表示融合因子，調(diào)整t值，可調(diào)整融合強(qiáng)度。 但目前的圖像融合算法，大多在空域中進(jìn)行的，在空域中進(jìn)行圖像融合，隱藏圖像抗攻擊的能力較差。為使融合圖像不影響載體圖像的質(zhì)量，研究者往往通過減小融合強(qiáng)度來實現(xiàn)，這樣也降低了算法的魯棒性。同時目前大多數(shù)的算法都采用直接融合的方法，通過實驗確定兩幅圖像的融合因子，這樣確定的融合因子往往較小，使得算法抗攻擊的能力較低。 為提高隱藏圖像的抗攻擊能力，本文在分析融合模型的基礎(chǔ)上，對傳

5、統(tǒng)的融合算法進(jìn)行了改進(jìn)，利用小波變換在信號和圖像處理中具有良好的時頻特性，采用了基于小波域的圖像融合算法。但在小波域中進(jìn)行圖像融合，首先需要解決圖像是否失真的判定問題，因為峰值信噪比等概念在小波變換域是不適用的。其次需要考慮如何在圖像不失真的情況下，最大可能的提高小波變換域中的圖像融合因子，提高隱藏圖像的抗攻擊的能力。本文通過大量的實驗，得出了空域上峰值信噪比PSNR=28時，小波變換域?qū)?yīng)的均方差MSE的閥值，由此推導(dǎo)出小波變換域中融

6、合因子的計算公式。在此基礎(chǔ)上提出了一種實用的算法——基于小波變換的分塊融合算法。 基于小波變換的分塊融合算法是根據(jù)圖像小波變換后，低頻部分集中了圖像的大部份能量的特點，將載體圖像與隱藏圖像進(jìn)行一級小波變換，將兩幅圖像的低頻部份分為相同的塊，并計算出每個塊系數(shù)的均值，將隱藏圖像的低頻部分進(jìn)行塊間移動(載體圖像不變)，使得兩幅圖像的低頻部分按塊系數(shù)均值的大小相對應(yīng)，從而提高圖像的融合因子，增加兩幅圖像的融合強(qiáng)度。 實驗證明，