《基於壓縮感知的矢量地理數據水印模型研究》是依託南京師範大學，由任娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於壓縮感知的矢量地理數據水印模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：任娜
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
數字水印技術在矢量地理數據著作權保護中發揮重要作用，但還存在一些瓶頸問題亟待解決。例如水印信息容量難以有效擴充、小數據量矢量地理數據水印嵌入難、抗攻擊性不夠完善等，這些問題嚴重製約了矢量地理數據水印的深入發展和可靠套用。本項目擬基於近年來興起的一種突破傳統採樣方式的壓縮感知理論，研究矢量地理數據水印信息稀疏表達模型和重構算法，擴展水印信息容量，分析不同攻擊方式對水印信息重構和檢測的影響，揭示矢量地理數據水印信息重構的基本規律，構建基於壓縮感知的矢量地理數據水印模型，解決矢量地理數據水印信息的最佳稀疏域確定和最最佳化問題求解等關鍵科學問題。本項目是基於壓縮感知理論研究矢量地理數據水印的一次全新探索，所提出的矢量地理數據水印模型與方法，可望在矢量地理數據數字水印研究中取得創新性的研究成果，充實矢量地理數據數字水印的理論與方法體系。
結題摘要
數字水印在矢量地理數據的套用中能起到著作權保護、分發管理、泄密追蹤等作用，得到了廣泛的研究和發展。目前矢量地理數據的數字水印研究側重於具體的水印算法，但是從水印信息的角度研究較少，水印信息的安全性、容量等特性未得到重視，水印信息的自身魯棒性缺乏研究。本研究完成的工作如下： （1）從矢量地理數據水印信息生成的角度出發，結合矢量地理數據特徵，基於矢量地理數據水印技術及壓縮感知理論，分析了壓縮感知在矢量地理數據水印信息生成中的適應性，為矢量地理數據水印模型的構建和算法的設計建立了基礎。（2）建立了二值文字水印信息和二值圖示水印信息這兩種不同類型的矢量地理數據水印信息的稀疏表征方法，通過數學形態學、多層提升小波變換和Curvelet變換實現了水印信息的稀疏表達。依據壓縮感知在信號採樣方面的優勢，針對已經進行稀疏表征的矢量地理數據水印信息，提出了一種基於壓縮感知的矢量地理數據水印信息生成算法。隨後在分析現有壓縮感知重構算法的基礎上，構建了最適合於矢量地理數據的水印信息的重構算法，從而完成矢量地理數據的水印信息提取。 （3）基於對矢量地理數據水印信息的稀疏表征，提出了一種基於壓縮感知的矢量地理數據數字水印方法，通過對原始水印信息進行壓縮感知處理後得到的數據作為待嵌入水印信息，將其嵌入到矢量地理數據坐標串的小波變換域中，提升水印算法的魯棒性。 在上述理論研究成果的基礎上，根據提出的模型及算法進行了實驗。實驗結果表明，所提出的基於壓縮感知的矢量地理數據水印信息生成及重構算法有效減少了水印信息的嵌入量，達到擴展水印容量的目的，同時具有加密水印信息的作用。基於此方法的數字水印算法可以有效承載更多的版權資訊內容，提高水印算法的抗攻擊能力。研究的基於壓縮感知的矢量地理數據水印算法，對於矢量地理數據的著作權鑑定、安全保護具有重要的科學意義和實用價值。
