随着计算机技术的不断进步以及网络技术的迅速发展,多媒体信息传播和获取途径增多,随之而来的信息安全和版权保护问题亟待解决,数字水印技术得到广泛关注。近年来,数字水印技术的研究取得了巨大的进展,然而彩色图像数字水印算法的抗几何攻击能力尚有不足。通过对抗几何攻击的第二代数字水印算法进行研究,结合聚类分析和图像特征提出本文的研究课题。本课题首先提出了一种新的基于RS纠错和混沌理论的水印生成算法,Data Matrix条码技术中的RS纠错算法具有良好的错误控制性能,能够纠正水印因攻击产生的错误信息,增强算法抗攻击能力,同时采用混沌算法对水印进行加密,提高水印算法的安全性。根据Harris角点特征具有良好的旋转不变性,提出了一种改进的基于K-means聚类和Harris特征的水印算法。采用加权的Harris角点检测算法进行角点提取,利用K-means聚类算法来计算区域中心构造局部特征区域,实现局部区域内角点数目的最大化,提高算法抗几何攻击能力。采用DC系数自适应水印嵌入策略,利用AC系数对水印嵌入区域的子块进行分类,并计算水印嵌入强度,将水印嵌入到局部区域子块的DC系数中。相较于一般的DC系数自适应水印策略,本课题提出的算法对抗旋转攻击具有更好的鲁棒性。针对Harris角点特征对尺度变化比较敏感,不能很好地抵抗缩放攻击的缺点,本课题通过对具有良好的尺度和旋转不变性的SIFT特征进行研究,提出一种基于K-means与SIFT特征的抗几何攻击的盲水印算法。首先,提取载体图像稳定的SIFT特征点,利用K-means聚类算法构造局部特征区域,然后通过局部区域子块的DC系数与矩阵奇异值的稳定性关系对水印进行取反判断来完成水印嵌入,该嵌入算法为一种零水印策略,具有很好的不可见性。此外算法将局部区域进行合并,在合并后的特征区域进行水印的嵌入,克服了传统局部嵌入算法对水印容量的限制。通过SIFT特征匹配,对遭到几何攻击的含水印图像进行几何校正,提高了算法抗几何攻击的鲁棒性。实验结果表明,本文提出的两种水印算法具有较好的不可见性,而且复杂的密钥系统保证了水印算法的安全性,采用抗几何攻击的Harris角点和SIFT特征点构造水印嵌入区域,提高了算法的抗几何攻击能力,而利用频域系数完成水印嵌入,保证了算法抵抗常规攻击的鲁棒性。