[发明专利]彩色QR码嵌入彩色图像的强鲁棒性数字水印方法

摘要

本发明涉及一种彩色QR码嵌入彩色图像的强鲁棒性数字水印方法，结合彩色QR码、Contourlet变换技术、DCT变换技术、SVD变换技术，采用彩色QR码作为原始水印信息。首先将彩色宿主图像和彩色QR码水印在RGB空间进行三通道分解，对分解后的三通道的水印分别进行混沌加密，然后对彩色宿主图像的每个通道图像进行Contourlet变换，取其低频进行DCT变换，取其直流分量构造新矩阵进行SVD变换得到奇异值矩阵，最后按对应通道将水印分别嵌入，SVD逆变换，DCT逆变换，Contourlet逆变换后得到含水印的彩色图像。与现有的彩色水印嵌入彩色图像的算法相比，本发明的方法具有较好的不可感知性和较强的鲁棒性。

主权项

一种彩色QR码水印嵌入彩色图像的强鲁棒性数字水印方法，包括彩色QR码水印嵌入彩色原始图像的方法和从含水印彩色图像中提取水印的方法，其特征在于：1）所述彩色QR码水印嵌入彩色图像的方法，包括以下步骤：（1）将所要嵌入的信息用QR码转换器进行编码，得到标准QR二维码，同时将其转换为彩色QR码；（2）彩色QR码在RGB颜色空间三通道分解，并分别Logistic混沌加密，得到W_r、W_g和W_b；（3）彩色载体图像在RGB颜色空间三通道分离，分别为I_r、I_g和I_b；（4）对I_r、I_g和I_b分别进行二级Contourlet变换，分别取其低频分量然后分块进行DCT变换，取DCT变换后的直流分量得到新的矩阵，对其进行SVD变换，分别得到S₁、S₂、S₃；（5）将加密后的水印信息W_r、W_g和W_b分别以乘以加权系数叠加到步骤（4）中最后的奇异值矩阵S₁、S₂、S₃上，再进行SVD变换得到奇异值矩阵S₄、S₅、S₆和一正交矩阵U；（6）为防SVD算法的虚警率，变换正交矩阵U₁的大小，得到U_w，将U_W嵌入到某一通道Contourlet分解后的一高频信息中；（7）对步骤（5）中得到奇异值矩阵S₄、S₅、S₆进行SVD逆变换，DCT逆变换，二级contourlet逆变换，得到含水印信息的三幅灰度图，在RGB颜色空间进行合并，得到含水印图像；2）所述从含水印彩色图像中提取水印的方法，包括以下步骤：A：将含水印图像在RGB颜色空间三通道分解，并对每个通道的图像进行contourlet变换，得到低频分量；B：提取对应高频分量U_w’与原有U_w相似性比较和判断，如果确定相似，继续提取水印，如果不相似，停止提取；C：每个通道单通道分别进行水印提取，以R通道为例；对其Contourlet变换后的低频信息进行DCT变换，构造直流系数矩阵，对直流矩阵进行SVD变换得到奇异值矩阵，然后进行SVD逆变换得到单通道水印信息，混沌算法解密；D：将三通道水印信息在RGB颜色空间上合并，得到彩色QR码水印；并通过扫码工具对提取出的彩色QR码进行解码。