基于Harris特征點和偽Zernike矩的魯棒水印算法

陳　青,翁旭峰

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院,上海　200093)

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基于Harris特征點和偽Zernike矩的魯棒水印算法

陳青,翁旭峰

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院,上海200093)

摘要抵抗幾何攻擊的魯棒性是目前數字水印技術中的熱點亦是難點。文中以Harris檢測算子和偽Zernike矩為理論基礎,提出一種有效抵抗幾何攻擊的魯棒水印算法。通過提取歸一化圖像的Harris特征點,選取部分穩定特征點確定圓形區域并計算偽Zernike矩,并量化調制偽Zernike矩的幅值來嵌入水印信息。實驗結果表明,本算法對于抗幾何攻擊具有較好的魯棒性,同時也能抵抗常規的信號處理攻擊。

關鍵詞特征點;Harris檢測算子;偽Zernike矩;幾何攻擊;信號處理攻擊

A Robust Image Watermarking Based on Harris Feature Points and Pseudo-Zernike Moments

CHEN Qing,WENG Xufeng

(School of Optical-Electrical and Computer Engineering,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)

AbstractThe improvement of the robustness watermarking against geometrical attacks is still a difficult and open problem for watermarking researchers.This paper proposes a geometrically invariant watermarking algorithm based on Harris detector and the pseudo Zernike moment.First the Harris detector is utilized to extract steady feature points from the standard image,then the local feature regions are ascertained according to the feature scale theory,and finally the digital watermark is embedded into the local feature regions by quantizing the magnitudes of the pseudo Zernike moments.Experimental results show that the proposed watermarking algorithm is robust to geometric attacks as well as to common signal processing attacks.

Keywordsfeature points;Harris detector;pseudo Zernike moments;geometric attacks;signal processing attacks

數字水印技術作為信息隱藏的重要分支是目前版權保護的有效手段。近年來對于圖像數字水印的魯棒性研究已取得較大進展,但面臨旋轉、縮放、平移等幾何攻擊(RST攻擊)仍存在較大困難。幾何攻擊破壞了水印提取與嵌入的同步性,微小的幾何攻擊就能使得水印檢測失敗[1-2]。因此,設計能夠抵抗幾何攻擊的水印算法成為水印研究的一個新的熱點。

傳統的數字水印算法一般是在空間域或頻域嵌入水印,其缺點是水印信息并不是嵌入到數據最重要的部分。為此,Kutter等人[3]提出所謂第二代數字水印概念,其基本思想是充分利用圖像的內在特征進行水印嵌入。在眾多圖像特征中,特征點一般具有幾何不變性,因此以特征點為參考來嵌入水印可抵抗幾何攻擊。……