[发明专利]彩色医学图像零水印构造方法、系统及检测方法、系统

说明书

本发明公开了一种彩色医学图像零水印构造方法、系统及检测方法、系统，属于数字多媒体防伪和信息安全保护领域，要解决的技术问题为如何在不破坏原始医学图像信息的基础上添加水印；构造方法包括：生成二维码图像；构造特征向量；对特征向量进行二值化处理，将一维二值序列转换为二维特征图像；将二维特征图像与二维码图像进行异或操作，得到零水印图像。检测方法包括：构造特征向量；对特征向量进行二值化处理，将一维二值序列转换为二维特征图像；将二维特征图像与零水印图像进行异或操作，二维码图像。构造系统包括Logo处理模块、彩色图像处理模块和零水印图像生成模块。检测系统包括彩色图像处理模块、水印检测模块和二维码图像处理模块。

技术领域

本发明涉及数字多媒体防伪和信息安全保护领域，具体地说是一种彩色医学图像零水印构造方法、系统及检测方法、系统。

背景技术

近年来，CT图像、MRI图像和超声波图像等大量医学图像以其快速、准确、无创等检查特点逐渐成为医生进行临床诊断、病情跟踪和教学研究的重要依据。随着网络技术的快速发展，医学图像共享和远程诊断技术也日趋成熟。在这些技术的应用中，如何保护医学图像的完整性变得十分重要。在对医学图像进行保护时，为不影响医生的诊断，如何在不破坏原始医学图像信息的基础上，对医学图像添加水印，是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种彩色医学图像零水印构造方法、系统及检测方法、系统，来解决如何在不破坏原始医学图像信息的基础上，对医学图像添加水印的问题。

第一方面，本发明提供一种彩色医学图像零水印构造方法，包括：

利用要隐藏的有效信息生成二维码图像，所述二维码图像作为logo图像；

计算原始彩色图像的QPHFM矩，并选用原始彩色图像的低阶QPHFM矩构造特征向量；

对特征向量进行二值化处理，得到一维二值序列，并将一维二值序列转换为二维特征图像；

将二维特征图像与二维码图像进行异或操作，得到零水印图像。

本实施方式中，将需要保护的有效信息隐藏于二维码，二维码能够编码的字符串长度比一般直接作为logo的字符串长度要长的多，可以大幅度提高logo信息容量；由于图像连续正交矩的高阶矩存在许多数字化误差，高阶矩构作为图像特征无法表现图像微妙的细节，无减少对零水印算法性能的影响，降低其鲁棒性，选用低阶QPHFM矩构造特征向量。

更优的，生成二维码图像后，基于余弦映射对二维码图像进行置乱处理，得到置乱后二维码图像，余弦映射公式为：x_k+1＝0.98cos(π|x_k-0.5|),k＝0,1,2,......，x_k表示余弦映射生成的混沌序列的第k位；

将二维特征图像与置乱后二维码图像进行异或操作，得到零水印图像。

在上述实施方式中，对二维码图像进行置乱，可消除二维码图像中像素间的空间关系，提高零水印算法的鲁棒性。

作为优选，设定二维码图像L＝{l(i.j),0≤i≤P,0≤j≤Q}，l(i,j)表示二维码图像L在坐标(i,j)处的值，P×Q为二维码图像的尺寸；

基于余弦映射公式对二维码图像依次进行行置乱和列置乱，包括：

行方向置乱：

以密钥K₁为初值，对余弦映射公式迭代P次，得到[0,1]之间的序列X，X＝{x(i),1≤i≤P}；

基于公式X'＝unique(floor(P×X))，得序列X'，X'＝{x'(i),1≤i≤m}，x'(i)表示序列X'中第i个元素；