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计算机的普及和互联网的快速发展,使得数字图像常常被非法复制并随意传播,其版权保护需求日益迫切。目前,用于图像版权保护的技术主要有两种:数字水印技术和基于内容的图像拷贝检测技术。数字水印技术预先将水印信息嵌入到需要保护的图像中,在需要时再提取水印验证图像版权,现在,它已成为图像版权保护的首要选择;新兴的基于内容的图像拷贝检测技术从图像本身提取特征,通过寻找拷贝图像并进而验证其是否非法传播,最终达到版权保护的目的,它与数字水印技术相辅相成,成为保护图像版权的另一有力武器。
本文首先介绍了一些经典的数字图像水印算法,对其进行分析并得出相关结论;然后针对数字图像水印技术和拷贝检测技术中的一些问题,进行探索和深入研究,主要取得了以下几个方面的成果:
·提出了一种提高水印检测鲁棒性的方法。该方法将嵌入在图像中的水印信息看成噪声,在提取水印信息前,利用基于偏微分的去噪模型对含水印图像进行去噪,得到对原始图像的估计图像;然后将含水印图像与估计图像相减得到噪声信息;最后对噪声信息进行放大并叠加到去噪后的图像上,这样就得到了新的待检测图像。实验以Digimarc水印插件为例,结果表明,在不知道嵌入原理的情况下,该方法提高了水印检测的性能。
·提出了一种基于Haar小波不变域的改进图像水印算法。许多基于DWT的水印算法都需要提高抗几何失真能力,尤其是90度整数倍旋转和镜像翻转等不影响图像价值的几何失真。为此,本文根据Haar小波变换原理,设计出抵抗90度整数倍旋转和镜像翻转等几何攻击的Haar小波不变域,并给出其证明过程;然后本文基于Haar小波不变域提出一种改进的图像水印方案,有效改善了基于DWT的水印算法的抗几何失真能力,提高了鲁棒性。
·提出了一种抗旋转的DCT域图像拷贝检测方案。针对现有拷贝检测方案不能很好处理旋转的问题,该方案先将待处理图像转化成归一化标准图像,以有效地抵抗各种几何失真;然后提取归一化图像主要区域的DCT低频系数符号作为特征信息;最后根据计算和比较特征信息之间的相关系数来判断待检测图像拷贝与否。实验表明,该方案克服了现有图像拷贝检测算法不能很好抵抗旋转的缺点,成功解决了旋转问题。