《抵抗硬拷貝攻擊的彩色圖像數字水印的理論與方法》是依託西安電子科技大學，由王泉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：抵抗硬拷貝攻擊的彩色圖像數字水印的理論與方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王泉
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
目前，抵抗硬拷貝攻擊的彩色圖像數字水印方面的研究較少。現有方法主要是通過把彩色圖像變換為一幅或多幅彩色分量灰度圖像，將灰度水印方法進行擴展來實現。這些方法沒有考慮色彩的相關性和色彩的一致再現問題。本項目主要突出彩色矢量的抵抗硬拷貝攻擊的數字圖像水印理論與方法。與以往不同，將彩色圖像的各個顏色分量作為矢量，將數字水印與數字半調、列印和掃描作為一個整體進行研究，實現真實環境下的抵抗硬拷貝攻擊。項目通過分析列印掃描過程對彩色圖像和水印的影響，建立列印掃描自動校正系統；基於凸最佳化理論和最新的誤差分散矢量半調算法、最小亮度標準的矢量誤差分散法設計最優的矢量半調搜尋策略，實現水印的間接嵌入；設計連續色調圖像水印算法，基於顏色矢量，保持顏色的一致再現；通過校正和逆半調算法設計，實現水印的正確檢測；項目對於彩色圖像硬拷貝輸出防偽具有重要意義。
結題摘要
本項目研究的目的是為了解決彩色數字作品在硬拷貝輸出中的來源追蹤問題。通過對抗列印掃描攻擊數字水印技術進行研究，為彩色圖像的硬拷貝防偽和來源追蹤提供理論和技術基礎，研究成果具有重要的理論和套用價值。主要成果有：(1)針對區域網路列印的安全問題，提出一種不需要改變原始網路列印架構的區域網路安全列印系統方案；構建了一個集通用印表機驅動和水印嵌入為一體的列印來源追溯系統，該方法在國內外未見相關報導和產品。(2)研究了列印掃描過程對彩色圖像水印的影響，提出了一種基於BP神經網路預測原理構建列印掃描模型的方法，模擬的圖像與實際列印掃描圖像接近，具有很強的可行性。(3)研究了列印半調對彩色圖像水印的影響，提出了幾種在半調過程嵌入抗列印掃描攻擊彩色圖像水印的方法，並套用於國產印表機驅動中。提出了一種採用支持向量機在半調過程中嵌入水印的算法，有效提高了含水印圖像的質量，並對各種攻擊都具有較好的魯棒性；基於最小亮度分布準則，提出了一種在彩色圖像半調過程中嵌入水印的算法，計算複雜度低，可套用於任何彩色半色調圖像；提出了一種將最小亮度分布準則與人工神經元模型相結合的彩色半色調水印算法，可以得到效果良好的半色調圖像，有效提高水印提取的正確率，並對常見的攻擊有較好的魯棒性；針對現有空域半調水印算法對列印掃描攻擊魯棒性差的缺點，提出了一種基於像素塊奇偶校驗和塊誤差分散的半調水印算法。(4)研究了在原始圖像中嵌入抗列印掃描攻擊水印的方法，基於圖像分塊DCT係數統計特性，結合HVS紋理掩碼模型自適應控制水印嵌入強度，獲得了較強的魯棒性及良好的視覺效果；對半調圖像利用像素翻轉嵌入水印，並用改進的DBS半調方法獲得了視覺效果最優的含水印半調圖像，對列印掃描及其他常見攻擊都有良好的魯棒性。(5)研究了印表機中套用最廣泛的文本圖像水印問題，提出了一種基於像素翻轉的水印算法，適用於中英文等文檔，視覺效果好，並能抵抗列印掃描攻擊。(6)針對脆弱水印，提出了一種圖像內容可恢復的脆弱水印算法，該算法簡單，安全性高，對局部篡改能有效檢測和精確定位，並能抵抗拼貼攻擊；針對多光譜圖像再現過程中觀察條件變化引起再現圖像與源圖像色外觀不一致的問題，提出一種基於色外觀匹配的多光譜圖像再現算法。 在本項目的資助下，共完成13篇論文，其中發表論文8篇（EI檢索7篇），已投論文5篇；獲得國家專利2項，申請國家專利4項；完成碩士論文11篇。
