[发明专利]抗照片打印-扫描攻击和硬拷贝剪切的全息图像水印方法

权利要求书

1.一种抗照片打印—扫描攻击和硬拷贝剪切的全息图像水印方法，在载体图像中直接嵌入数字水印的全息图，含水印图像在用照片打印机输出后，在硬拷贝中保留水印，用户通过扫描重新获得数字图像，能从中可靠提取水印，即使硬拷贝被剪切，扫描后仍能提取水印，其特征在于首先基于共轭对称法计算数字水印的Fourier变换全息图，将此水印全息图叠加在载体图像中实现水印信息隐藏，通过进行水印的空间布局以及对载体图像预处理，将嵌入数据对图像质量的影响降低到视觉不可察觉的程度，并使含水印图像中载体信息和水印信息频谱分离，以实现水印盲提取。

2.根据权利要求1所述的抗照片打印—扫描攻击和硬拷贝剪切的全息图像水印方法，其特征在于具体步骤如下：

a)用补零法将待嵌入的数字水印拓展成中心对称图像，使其与被保护的载体图像尺寸相同，称为水印模板；调整水印在模板上的布局，使水印透明性和鲁棒性之间达到最佳平衡；构造一幅共轭对称复图像，该复图像的幅度为水印模板，相位为服从均匀分布的伪随机数，使其具有奇对称性；该复图像可称为“复水印模板”，将它进行快速Fourier变换得到实函数，通过编码得到水印的Fourier计算全息图；

b)为实现水印的盲提取，需使载体图像和水印信息在频域中可分离；水印在所述水印模板中的空间位置直接对应其在全息图Fourier域中的频带位置，故应对载体图像相应频谱成分进行抑制；选择水印拓展方式，可同时实现载体图像与水印频谱的可分离性，以及含水印图像的优良视觉质量；

c)在空域中用叠加法将水印全息图嵌入经预处理的载体图像，含水印图像I(m，n)为：

I(m，n)＝Q(m，n)+αH(m，n)

式中Q(m，n)为归一化预处理载体图像，H(m，n)为归一化水印全息图，α为水印嵌入强度；

d)将含水印图像打印输出得到照片硬拷贝，其中仍保留水印信息；用户可通过扫描重新获得数字图像，由于载体图像和水印信息的频谱可分离，可对扫描图像进行Fourier变换，抑制水印信息以外的频谱成分即可再现数字水印，即使硬拷贝被剪裁，对余下部分进行扫描仍可对水印实现盲提取。

3.根据权利要求1和2所述之抗照片打印—扫描攻击和硬拷贝剪切的全息图像水印方法，其特征在于：为了水印的盲提取，在空域中嵌入水印全息图以前对载体图像进行适当的预处理；根据水印信息在水印全息图Fourier域中的分布，抑制载体的相应频谱成分，既使载体图像和水印信息可分离，又使载体图像失真不可察觉，也就是说全息水印不仅能实现盲提取，还具有优良的透明性。

4.根据权利要求1和2所述之抗照片打印—扫描攻击和硬拷贝剪切的全息图像水印方法，其特征在于：是将数字水印的全息图嵌入载体图像，由于全息图的每一点都包含水印信息，因而具有不可撕毁性，使得全息水印具有很强的鲁棒性，不仅能抵抗照片打印—扫描攻击，还能抵抗对硬拷贝的剪切攻击。