[发明专利]基于图像的轮廓波信息隐藏方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息隐藏领域，特别是一种基于图像的轮廓波信息隐藏方法。 

背景技术

信息隐藏是多媒体信息安全、保密通信、电子对抗、版权保护等领域中一项非常重要的信息处理技术，其作用是在目前的计算环境下实施对多媒体载体版权的有效保护、对载体进行内容认证以及确保载体版权安全等方面。其中信息隐藏方法的好坏直接关系到多媒体载体认证、版权所有者确认、电子对抗等方面的成功与否。 

在目前的现有技术中，为了实现信息隐藏有以下两种方式： 

第一种基于图像空域特性的信息隐藏方法，该方法主要是对图像的像素直接进行信息隐藏，或者对图像的空域统计特性进行分析，通过改变图像的空域特性进行信息隐藏，该方法是有最低有效位(Least Significant Bit，LSB)，该方法以人类视觉模型为理论基础，以视觉模型不易被感知为准则，在图像载体空间中的最不重要区域隐藏信息，该方法的优点是是可嵌入的信息容量较大，不足的地方是隐藏的信息很容易被移除，因此，最低有效位方法在实际应用中没有得到较好的推广。该方法中的另一个具体方式是Patchwork方法，该方法是对图像的空域统计分布特性进行分析，通过改变图像的统计特性来隐藏信息。一般来说，基于图像空域特性的信息隐藏方法在实现方面较为简单，但该方法缺点是隐藏的信息很容易被移除，对有损压缩、叠加噪声、高斯滤波、旋转、扭曲等攻击的鲁棒性较差。 

第二种基于图像变换域特性的信息隐藏方法，主要是对整幅图像或图像的局部区域进行某种数学变换（包括离散傅里叶变换、小波变换、离散余弦变换、Zernike变换、分数阶傅里叶变换、多尺度几何分析如轮廓波变换、扩散小波变换等），修改整幅图像或图像局部区域的变换系数来隐藏信息。该方法基于图像变换特性的信息隐藏方法优点是具有明确的物理意义，并可以结合人类视觉感知模型和图像自身的统计特性寻求信息的最优隐藏空间，且不可感知性和鲁棒 性能得到较好地折中；同时与图像的压缩标准兼容，该方法的缺点是对图像旋转、尺度变换、剪切、组合攻击、扭曲等几何攻击的鲁棒性较差。 

因此，如何设计出一种隐藏方法能够抵抗图像旋转、尺度变换、剪切、组合攻击、扭曲等几何攻击的信息的同时，当只有部分图像时，仍然可以通过这些提取或构造的特征点来确定信息的具体隐藏位置，从而检测出在图像中隐藏的信息，便成为了亟待解决的技术问题。 

发明内容

本发明提供一种基于图像的轮廓波信息隐藏方法，以解决如何能够抵抗图像旋转、尺度变换、剪切、组合攻击、扭曲等几何攻击的信息的同时，当只有部分图像时，仍然可以通过这些提取或构造的特征点来确定信息的具体隐藏位置，从而检测出在图像中隐藏的信息的问题。 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于图像的轮廓波信息隐藏方法，其特征在于，包括： 

采用尺度不变特征变换提取原始图像的特征点，构造所述原始图像的稳定特征点，以所述稳定特征点为圆心构造圆形区域； 

采用最小生成树方法构造原始图像的圆形特征区域，并去除不重叠的所述圆形特征区域，同时进行归一化处理； 

对归一化处理后的所述圆形特征区域四周边界进行补零处理，得到一系列外接方形特征区域块，并获取构造的多个局部不变特征图像块； 

对每个所述局部不变特征图像块实施轮廓波变换，并计算每个轮廓波系数的能量，按该能量大小进行降序排序，选择其中所述能量较大的轮廓波系数形成轮廓波系数向量，对该向量进行修改；同时，选取一图像作为隐藏的信息进行二值化处理，以隐藏选取的图像的二进制信息； 

将含有所述隐藏图像的每个局部不变特征图像块进行轮廓波逆变换，得出含有所述隐藏图像的图像块，并与没有所述隐藏图像的图像块进行整合，得出与所述原始图像对应的含有隐藏图像的图。 

进一步地，其中，所述轮廓波系数向量为x＝(x₁,x₂,…,x_n )，其中n表示向量元素个数。 

进一步地，其中，所述计算每个轮廓波系数的能量，进一步为通过 得出每个轮廓波系数的能量，其中B_c(i,j)表示轮廓波系数。 

进一步地，其中，所述将含有所述隐藏图像的每个局部不变特征图像块进行轮廓波逆变换，得出含有所述隐藏图像的图像块，进一步包括： 

将每个轮廓波系数中的方向子带系数通过方向滤波器进行多尺度重构； 

在每个尺度上，采用拉普拉斯塔式重构得到含有所述隐藏图像后的局部不变特征图像子块；