基于小波變換的圖像融合數(shù)字水印技術.pdf

1、隨著計算機計算能力的迅速提高，計算機的廣泛普及以及Internet的迅速發(fā)展，個人信息的安全性正變得岌岌可危。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密技術可以部分的克服信息的隨意散布，但隨著破譯技術的迅速發(fā)展，幾乎所有的數(shù)據(jù)加密技術都一樣的處于危機邊緣。大量的電腦黑客只要看見加密數(shù)據(jù)就忍不住去想方設法破譯，這樣一種狀況使加密數(shù)據(jù)與未加密數(shù)據(jù)幾乎一樣危險。同時，當需要數(shù)據(jù)在能夠正常使用的情形下，對該數(shù)據(jù)的合法性及數(shù)據(jù)的產(chǎn)權進行跟蹤檢測時，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密技術變得無能

2、為力。目前許多的研究者對各種信息使用類似自然界保護色原理的辦法來處理，極大的縮小了這些隱藏數(shù)據(jù)的危險性。首先，除非作者本人，別人根本不會知道數(shù)據(jù)中藏有信息，因此就不會激發(fā)其他人的興趣去破譯其中的信息。其次，即使藏身的載體數(shù)據(jù)被破壞，隱藏于其中的信息也不會流傳開來，這些研究開拓了一個新的領域——信息隱藏領域。 數(shù)字水印技術是信息隱藏技術的一種。該技術將需要的數(shù)據(jù)添加到載體數(shù)據(jù)中，通過一定的手段可隨時檢測其中的信息。因此，該技術要求

3、添加到載體中的信息不破壞載體數(shù)據(jù)的正常使用，此即為水印技術的隱形性要求。同樣，載體數(shù)據(jù)可能經(jīng)過壓縮以便傳輸，經(jīng)過各種信號處理以適應各種需求，這時要求水印信息應同樣能被檢測，即水印技術還應具有穩(wěn)健性。 圖像融合技術由于具有嵌入容量大、易于調整嵌入強度、隱蔽性好等優(yōu)點，得到了研究者的廣泛關注。通過公式(1)可以將一幅圖像隱藏到另一幅圖像中去，需要提取時，可通過公式(2)將隱藏圖像提取出來。式中I為原始圖像，J是隱藏圖像，I'是融合后

4、圖像，t表示融合因子，調整t值，可調整融合強度。 但目前的圖像融合算法，大多在空域中進行的，在空域中進行圖像融合，隱藏圖像抗攻擊的能力較差。為使融合圖像不影響載體圖像的質量，研究者往往通過減小融合強度來實現(xiàn)，這樣也降低了算法的魯棒性。同時目前大多數(shù)的算法都采用直接融合的方法，通過實驗確定兩幅圖像的融合因子，這樣確定的融合因子往往較小，使得算法抗攻擊的能力較低。 為提高隱藏圖像的抗攻擊能力，本文在分析融合模型的基礎上，對傳

5、統(tǒng)的融合算法進行了改進，利用小波變換在信號和圖像處理中具有良好的時頻特性，采用了基于小波域的圖像融合算法。但在小波域中進行圖像融合，首先需要解決圖像是否失真的判定問題，因為峰值信噪比等概念在小波變換域是不適用的。其次需要考慮如何在圖像不失真的情況下，最大可能的提高小波變換域中的圖像融合因子，提高隱藏圖像的抗攻擊的能力。本文通過大量的實驗，得出了空域上峰值信噪比PSNR=28時，小波變換域對應的均方差MSE的閥值，由此推導出小波變換域中融

6、合因子的計算公式。在此基礎上提出了一種實用的算法——基于小波變換的分塊融合算法。 基于小波變換的分塊融合算法是根據(jù)圖像小波變換后，低頻部分集中了圖像的大部份能量的特點，將載體圖像與隱藏圖像進行一級小波變換，將兩幅圖像的低頻部份分為相同的塊，并計算出每個塊系數(shù)的均值，將隱藏圖像的低頻部分進行塊間移動(載體圖像不變)，使得兩幅圖像的低頻部分按塊系數(shù)均值的大小相對應，從而提高圖像的融合因子，增加兩幅圖像的融合強度。 實驗證明，