CN107341759A - 一种给图像加盲水印的方法、存储介质及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种给图像加盲水印的方法、存储介质及电子设备，方法包括步骤：对原始图像v分量数据进行快速傅里叶变换，得到原始图像v分量的频域数据；将水印图像的RGB数据替换所述原始图像v分量的频域数据；对替换后的v分量频域数据进行快速傅里叶逆变换，得到新的v分量数据；将所述新的v分量数据与原始图像的h分量数据以及s分量数据合并后转换为RGB模式，得到加盲水印的图像。通过本发明处理后的图像在空域是看不到水印，而在频域是可以看到规则的水印信息，从面达到“盲水印”效果，本发明提供的给图像加盲水印的方法抗攻击性强、且不会影响图像美观，给用户带来极大便利。

Description

一种给图像加盲水印的方法、存储介质及电子设备
技术领域
本发明涉及水印嵌入技术领域，尤其涉及一种给图像加盲水印的方法、存储介质及电子设备。
背景技术
数字水印（Digital Watermarking）技术是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体当中（包括多媒体、文档、软件等），且不影响原载体的使用价值，也不容易被探知和再次修改，但可以被生产方识别和辨认的技术。通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。数字水印是保护信息安全、实现防伪溯源、版权保护的有效办法，是信息隐藏技术研究领域的重要分支和研究方向。
手机作为目前工作中不可缺少的设备， 手机拍完照将图像传输出去后是无法查询到其来源的。现有技术通常通过在图像文件头部分加信息用来记录该文件的来源，然而这种方式的抗攻击性较差，且容易被修改；而采用在图像内容上直接加上水印等信息的方式又会影响图像的美观。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种给图像加盲水印的方法、存储介质及电子设备，旨在解决现有的图像加密方式抗攻击差、且会影响图像美观的问题。
本发明的技术方案如下：
一种给图像加盲水印的方法，其中，包括步骤：
A、对原始图像v分量数据进行快速傅里叶变换，得到原始图像v分量的频域数据；
B、将水印图像的RGB数据替换所述原始图像v分量的频域数据；
C、对替换后的v分量频域数据进行快速傅里叶逆变换，得到新的v分量数据；
D、将所述新的v分量数据与原始图像的h分量数据以及s分量数据合并后转换为RGB模式，得到加盲水印的图像。
所述的给图像加盲水印的方法，其中，所述步骤A之前还包括：
A01、获取原始图像的RGB数据，并将所述RGB数据转换为hvs数据。
所述的给图像加盲水印的方法，其中，所述步骤A01之后还包括：
A02、对原始图像的hvs数据进行分离获得原始图像的v分量数据，h分量数据以及s分量数据。
所述的给图像加盲水印的方法，其中，所述步骤B具体包括：
B1、对水印图像的RGB数据进行分离获得水印图像的R分量数据、G分量数据以及B分量数据；
B2、将所述R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个替换所述原始图像v分量的频域数据。
所述的给图像加盲水印的方法，其中，所述步骤B2还包括：
B21、将所述水印图像的R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个嵌入到原始图像的中频区域，得到水印图像分量数据的中频点值；
B22、将所述水印图像分量数据的中频点值替换所述原始图像v分量的频域数据。
一种存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：
对原始图像v分量数据进行快速傅里叶变换，得到原始图像v分量的频域数据；
将水印图像的RGB数据替换所述原始图像v分量的频域数据；
对替换后的v分量频域数据进行快速傅里叶逆变换，得到新的v分量数据；
将所述新的v分量数据与原始图像的h分量数据以及s分量数据合并后转换为RGB模式，得到加盲水印的图像。
所述的存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
获取原始图像的RGB数据，并将所述RGB数据转换为hvs数据；
对原始图像的hvs数据进行分离获得原始图像的v分量数据，h分量数据以及s分量数据。
所述的存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
对水印图像的RGB数据进行分离获得水印图像的R分量数据、G分量数据以及B分量数据；
将所述R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个替换所述原始图像v分量的频域数据。
所述的存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
对所述水印图像的R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个嵌入到原始图像的中频区域，得到水印图像分量数据的中频点值；
将所述水印图像分量数据的中频点值替换所述原始图像v分量的频域数据。
一种电子设备，其中，包括：
处理器，适于实现各指令；以及
存储器，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述权利要求1-5任意一项所述的给图像加盲水印的方法的步骤。
有益效果：本发明通过对原始图像先做傅立叶变化得到频域信息，在得到的图像频域信息中加入水印图像，再经傅立叶逆变换重新生成图像并保存。这张新得到的图像在空域是看不到水印，而在频域是可以看到规则的水印信息，从面达到”盲水印”效果，本发明提供的给图像加盲水印的方法抗攻击性强、且不会影响图像美观，给用户带来极大便利。
附图说明
图1为本发明一种给图像加盲水印的方法较佳实施例的流程图；
图2为本发明未经处理的原始图像；
图3为图2中原始图像加盲水印后的效果示意图；
图4为本发明一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
本发明提供一种给图像加盲水印的方法、存储介质及电子设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明一种给图像加盲水印的方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：
S10、对原始图像v分量数据进行快速傅里叶变换，得到原始图像v分量的频域数据；
S20、将水印图像的RGB数据替换所述原始图像v分量的频域数据；
S30、对替换后的v分量频域数据进行快速傅里叶逆变换，得到新的v分量数据；
S40、将所述新的v分量数据与原始图像的h分量数据以及s分量数据合并后转换为RGB模式，得到加盲水印的图像。
具体来说，虽然通过添加数字水印的方式能够在一定程度上保护信息安全、实现防伪溯源以及版权保护，但是现有的水印添加方式仍然存在抗攻击性较差、易被篡改以及影响原始图像的美观的问题。
为解决上述问题，本发明提出了一种给图像加盲水印的方法，通过对原始图像先做傅立叶变化得到频域信息，然后在得到的图像频域信息中加入水印图像，最后再经傅立叶逆变换重新生成图像并保存。这张新得到的图像在空域是看不到水印，而在频域是可以看到规则的水印信息，从面达到“盲水印”效果，并且本发明提供的给图像加盲水印的方法抗攻击性强、且不会影响图像美观，给用户带来极大便利。
具体地，在所述步骤S10之前，包括步骤：
S01、获取原始图像的RGB数据，并将所述RGB数据转换为hvs数据；
S02、对原始图像的hvs数据进行分离获得原始图像的v分量数据，h分量数据以及s分量数据。
具体来说，在本发明中，所有图像处理过程均是基于openCv for Android平台实现的，所述原始图像如图2所示，首先打开原始图像，获取原始图像的RGB数据，RGB_image =imread (original .jpg’)；之后通过格式转换将所述原始图像的RGB数据转换为hvs数据，hvs_minge = rgb2hsv(rgb)；最后对所属原始图像的hvs数据进行分离，得到原始图像的v分量数据、h分量数据以及s分量数据，如下所示：
hsv_v = hsv_image (；，；，3)；
hsv_h = hsv_image(；，；，1)；
hsv_s = hsv_image(；，；，2)。
进一步，在所述步骤S10中、对原始图像v分量数据进行快速傅里叶变换，得到原始图像v分量的频域数据。具体地，对原始图像的v(颜色亮度)分量数据进行快速傅里叶变换，计算得到原始图像v分量的频域数据为F_hsv_v=fft2(hsv_v)。
更进一步，所述步骤S20、将水印图像的RGB数据替换所述原始图像v分量的频域数据具体包括：
S21、对水印图像的RGB数据进行分离获得水印图像的R分量数据、G分量数据以及B分量数据；
S22、将所述R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个替换所述原始图像v分量的频域数据。
具体来说，“TCL”作为水印图像，首先获取水印图像的RGB数据rgb_water =imread（TCL .jpg’）,然后对所述RGB数据进行分离获得水印图像的R分量数据、G分量数据以及B分量数据，然后将所述将所述R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个替换所述原始图像v分量的频域数据。进一步，所述替换代码具体为：
for i = 1: x
for j = 1: y
tmp x = floor(m+i-x)；tmp y = floor(n+j-y)；
F_hsv_v(tmpx，tmpy，1) = rgb_water（i，j，1）；
end
end
较佳地，本发明将所述水印图像RGB数据中的任意一个分量数据替换原始图像v分量的频域数据后，都能够获得有水印的图像，只是显示的色彩效果有所不同。
更进一步，所述步骤S22具体包括：
S221、对所述水印图像的R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个嵌入到原始图像的中频区域，得到水印图像分量数据的中频点值；
S222、将所述水印图像分量数据的中频点值替换所述原始图像v分量的频域数据。
具体来说，当水印图像与原始图像的分辨率相同的情况下，要将尺寸较小的水印图像嵌入到尺寸较大的原始图像中间位置，则需要将水印图像的分量数据替换为中频点值；例如，将尺寸为80*60的水印图像嵌入到尺寸大小为944*252的原始图像中时，得到的中频区域水平区间为[944/2-80，944/2]，竖直区间为[252/2-60，252/2]；再将将所述水印图像分量数据的中频点值替换所述原始图像v分量的频域数据。
进一步，在所述步骤S30中，对替换后的v分量频域数据进行快速傅里叶逆变换，得到新的v分量数据。具体来说，通过快速傅里叶逆变换后，可得到一个新的v分量数据hsv_v_new = ifft2(F_hsv_v)。
更进一步，在所述步骤S40中，将所述新的v分量数据与原始图像的h分量数据以及s分量数据合并后转换为RGB模式，得到加盲水印的图像。具体来说，将所述新的v分量数据与原始图像的h分量数据以及s分量数据合并后得到hsv = cat(3，hsv_h，hsv_s，hsv_v_new)；对合并后的hsv图像进行RGB转化后得到新的加有盲水印的图像rgb_image_new =hsv2rgb(hsi)，所述加有盲水印的图像在频域中的显示效果如图3所示。
进一步，本发明还提供一种存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：
对原始图像v分量数据进行快速傅里叶变换，得到原始图像v分量的频域数据；
将水印图像的RGB数据替换所述原始图像v分量的频域数据；
对替换后的v分量频域数据进行快速傅里叶逆变换，得到新的v分量数据；
将所述新的v分量数据与原始图像的h分量数据以及s分量数据合并后转换为RGB模式，得到加盲水印的图像。
所述的存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
获取原始图像的RGB数据，并将所述RGB数据转换为hvs数据；
对原始图像的hvs数据进行分离获得原始图像的v分量数据，h分量数据以及s分量数据。
所述的存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
对水印图像的RGB数据进行分离获得水印图像的R分量数据、G分量数据以及B分量数据；
将所述R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个替换所述原始图像v分量的频域数据。
所述的存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
对所述水印图像的R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个嵌入到原始图像的中频区域，得到水印图像分量数据的中频点值；
将所述水印图像分量数据的中频点值替换所述原始图像v分量的频域数据。
更进一步，本发明还提供一种电子设备，其中，包括：处理器10，适于实现各指令；以及存储器20，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器10加载并执行上述任意一项所述的给图像加盲水印的方法的步骤。
具体来说，所述处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行所述存储器20中存储的程序代码或处理数据。
所述存储器20在一些实施例中可以是所述装置的内部存储单元，例如该装置的硬盘或内存。所述存储器20在另一些实施例中也可以是所述装置的外部存储器，例如所述装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（SecureDigital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。
进一步地，所述存储器20还可以既包括所述装置的内部存储单元也包括外部存储装置。所述存储器20用于存储安装于所述装置的应用软件及各类数据。所述存储器20还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
综上所述，本发明通过对原始图像先做傅立叶变化得到频域信息，在得到的图像频域信息中加入水印图像，再经傅立叶逆变换重新生成图像并保存。这张新得到的图像在空域是看不到水印，而在频域是可以看到规则的水印信息，从面达到”盲水印”效果，本发明提供的给图像加盲水印的方法抗攻击性强、且不会影响图像美观，给用户带来极大便利。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种给图像加盲水印的方法，其特征在于，包括步骤：
A、对原始图像v分量数据进行快速傅里叶变换，得到原始图像v分量的频域数据；
B、将水印图像的RGB数据替换所述原始图像v分量的频域数据；
C、对替换后的v分量频域数据进行快速傅里叶逆变换，得到新的v分量数据；
D、将所述新的v分量数据与原始图像的h分量数据以及s分量数据合并后转换为RGB模式，得到加盲水印的图像。
2.根据权利要求1所述的给图像加盲水印的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：
A01、获取原始图像的RGB数据，并将所述RGB数据转换为hvs数据。
3.根据权利要求2所述的给图像加盲水印的方法，其特征在于，所述步骤A01之后还包括：
A02、对原始图像的hvs数据进行分离获得原始图像的v分量数据，h分量数据以及s分量数据。
4.根据权利要求1所述的给图像加盲水印的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：
B1、对水印图像的RGB数据进行分离获得水印图像的R分量数据、G分量数据以及B分量数据；
B2、将所述R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个替换所述原始图像v分量的频域数据。
5.根据权利要求4所述的给图像加盲水印的方法，其特征在于，所述步骤B2还包括：
B21、对所述水印图像的R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个嵌入到原始图像的中频区域，得到水印图像分量数据的中频点值；
B22、将所述水印图像分量数据的中频点值替换所述原始图像v分量的频域数据。
6.一种存储介质，其特征在于，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：
对原始图像v分量数据进行快速傅里叶变换，得到原始图像v分量的频域数据；
将水印图像的RGB数据替换所述原始图像v分量的频域数据；
对替换后的v分量频域数据进行快速傅里叶逆变换，得到新的v分量数据；
将所述新的v分量数据与原始图像的h分量数据以及s分量数据合并后转换为RGB模式，得到加盲水印的图像。
7.根据权利要求6所述的存储介质，其特征在于，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
获取原始图像的RGB数据，并将所述RGB数据转换为hvs数据；
对原始图像的hvs数据进行分离获得原始图像的v分量数据，h分量数据以及s分量数据。
8.根据权利要求6所述的存储介质，其特征在于，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
对水印图像的RGB数据进行分离获得水印图像的R分量数据、G分量数据以及B分量数据；
将所述R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个替换所述原始图像v分量的频域数据。
9.根据权利要求8所述的存储介质，其特征在于，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
对所述水印图像的R分量数据、G分量数据或B分量数据中的任意一个嵌入到原始图像的中频区域，得到水印图像分量数据的中频点值；
将所述水印图像分量数据的中频点值替换所述原始图像v分量的频域数据。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器，适于实现各指令；以及
存储器，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述权利要求1-5任意一项所述的给图像加盲水印的方法的步骤。
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