CN113962838A

CN113962838A - 水印图像嵌入/增强方法、装置及计算机系统

Info

Publication number: CN113962838A
Application number: CN202010706861.7A
Authority: CN
Inventors: 范航宇; 郑杰骞; 胡海峰; 刘永亮
Original assignee: Alibaba Group Holding Ltd
Current assignee: Alibaba Group Holding Ltd
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2022-01-21

Abstract

本申请实施例公开了水印图像嵌入/增强方法、装置及计算机系统，所述方法包括：确定载体图像以及水印图像，并根据水印图像的目标添加位置信息，将所述载体图像与所述水印图像进行位置对齐；针对多个像素位置分别进行以下处理：确定所述载体图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定嵌入权重，并根据所述嵌入权重，载体图像在所述像素位置处的像素值，以及所述水印图像在对应像素位置处的像素值，获得所述像素位置处嵌入水印图像后的像素值；根据多个像素位置嵌入水印图像后的像素值，生成嵌入水印图像后的目标图像。通过本申请实施例，能够便于在需要进行版权验证时对半可见性水印图像进行增强。

Description

水印图像嵌入/增强方法、装置及计算机系统

技术领域

本申请涉及水印图像处理技术领域，特别是涉及水印图像嵌入/增强方法、装置及计算机系统。

背景技术

从水印的可见性上分，数字图像水印一般分为可见水印、半可见水印和不可见水印。其中可见水印由于水印内容明显，容易被攻击者篡改或删去，也容易影响载体图像的显示；不可见水印的水印内容在进行版权验证时可能会被怀疑公正性。所以，半可见水印是一种比较好的解决上述问题的方案。半可见水印是一种看起来不明显的水印，在仔细辨认的情况下能够通过肉眼观察到，但是又不影响载体图像的正常显示。常见的半可见水印可以是直接向载体图像中嵌入半透明的水印图像，但是，当嵌入强度强时，会影响到载体图像的正常显示；当嵌入强度低时，不仔细观察一般不会被发现，但是取证时也会不方便。

为此，如何使得半可见水印图像在不影响载体图像的正常显示的同时，更容易在版权验证时进行取证，成为需要本领域技术人员解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了水印图像嵌入/增强方法、装置及计算机系统，能够使得嵌入后的图像具有良好的半可见性，且便于在需要进行版权验证时对水印图像进行增强。

本申请提供了如下方案：

一种嵌入水印图像的方法，包括：

确定载体图像以及水印图像，并根据水印图像的目标添加位置信息，将所述载体图像与所述水印图像进行位置对齐；

针对多个像素位置分别进行以下处理：确定所述载体图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定嵌入权重，并根据所述嵌入权重，载体图像在所述像素位置处的像素值，以及所述水印图像在对应像素位置处的像素值，获得所述像素位置处嵌入水印图像后的像素值；

根据多个像素位置嵌入水印图像后的像素值，生成嵌入水印图像后的目标图像。

一种对水印图像进行增强显示的方法，包括：

确定目标图像，所述目标图像是通过在原始载体图像中嵌入水印图像后生成的，其中，在进行水印图像嵌入时，根据原始载体图像中目标像素位置所在区域的区域颜色特征，确定对应像素位置的嵌入权重，并按照所述嵌入权重进行对应像素位置处水印图像的嵌入；

针对所述目标图像的多个像素位置分别进行以下处理：确定所述目标图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定增强权重，并根据所述增强权重对所述目标图像在所述像素位置处的像素值进行增强处理；

根据多个像素位置进行增强处理后的像素值，生成增强后的图像。

一种版权验证方法，包括：

确定待进行版权验证的目标图像，所述目标图像是通过在原始载体图像中嵌入水印图像后生成的，其中，在进行水印图像嵌入时，根据原始载体图像中目标像素位置所在区域的区域颜色特征，确定对应像素位置的嵌入权重，并按照所述嵌入权重进行对应像素位置处水印图像的嵌入；

根据多个像素位置进行增强处理后的像素值，生成增强后的图像；

基于所述增强后的图像对所述目标图像进行版权验证。

一种嵌入水印图像的装置，包括：

图像预处理单元，用于确定载体图像以及水印图像，并根据水印图像的目标添加位置信息，将所述载体图像与所述水印图像进行位置对齐；

像素值计算单元，用于针对多个像素位置分别进行以下处理：确定所述载体图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定嵌入权重，并根据所述嵌入权重，载体图像在所述像素位置处的像素值，以及所述水印图像在对应像素位置处的像素值，获得所述像素位置处嵌入水印图像后的像素值；

目标图像生成单元，用于根据多个像素位置嵌入水印图像后的像素值，生成嵌入水印图像后的目标图像。

一种对水印图像进行增强显示的装置，包括：

目标图像确定单元，用于确定目标图像，所述目标图像是通过在原始载体图像中嵌入水印图像后生成的，其中，在进行水印图像嵌入时，根据原始载体图像中目标像素位置所在区域的区域颜色特征，确定对应像素位置的嵌入权重，并按照所述嵌入权重进行对应像素位置处水印图像的嵌入；

增强处理单元，用于针对所述目标图像的多个像素位置分别进行以下处理：确定所述目标图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定增强权重，并根据所述增强权重对所述目标图像在所述像素位置处的像素值进行增强处理；

水印增强图像生成单元，用于根据多个像素位置进行增强处理后的像素值，生成增强后的图像。

一种版权验证装置，包括：

目标图像确定单元，用于确定待进行版权验证的目标图像，所述目标图像是通过在原始载体图像中嵌入水印图像后生成的，其中，在进行水印图像嵌入时，根据原始载体图像中目标像素位置所在区域的区域颜色特征，确定对应像素位置的嵌入权重，并按照所述嵌入权重进行对应像素位置处水印图像的嵌入；

增强图像生成单元，用于根据多个像素位置进行增强处理后的像素值，生成增强后的图像；

版权验证单元，用于基于所述增强后的图像对所述目标图像进行版权验证。

根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

通过本申请实施例，在向载体图像中嵌入水印图像时，可以根据多个像素位置分别计算嵌入后的像素值。其中，在具体的像素位置进行计算时，可以根据像素位置所在区域的区域颜色特征确定对应的嵌入强度，这样，可以使得嵌入后的图像具有良好的半可见性，并且，便于在需要进行版权验证时对水印图像进行增强。

当然，实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的系统架构的示意图；

图2是本申请实施例提供的第一方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的水印图像的示意图；

图4是本申请实施例提供的颜色空间划分方式示意图；

图5是本申请实施例提供的第二方法的流程图；

图6-1是本申请实施例提供的原始载体图像的示意图；

图6-2是本申请实施例提供的添加水印图像后的目标图像的示意图；

图6-3是本申请实施例提供的添加水印图像增强后的图像的示意图；

图7是本申请实施例提供的第三方法的流程图；

图8是本申请实施例提供的第一装置的示意图；

图9是本申请实施例提供的第二装置的示意图；

图10是本申请实施例提供的第三装置的示意图；

图11是本申请实施例提供的计算机系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中，提供了新的半可见水印的嵌入以及增强实现方案，在该方案中，在对水印图像进行嵌入时，可以根据载体图像中具体像素位置所在区域的区域颜色特征，确定水印图像的嵌入权重。其中，由于像素位置所在区域的区域颜色特征代表着区域的主色调等，而这种区域颜色特征会对嵌入效果产生影响。例如，同一幅载体图像，某个区域整体颜色比较深，则嵌入水印时，也可以采用比较深的颜色，这样，可以使得水印图像不容易被观察到，同时在需要进行版权验证时又容易被增强。反之，如果某个区域整体颜色比较浅，则则嵌入水印时，也可以采用比较浅的颜色，等等。因此，通过确定出像素位置所在区域的区域颜色特征，并进而在区域颜色特征的基础上确定出嵌入权重，这样，在具体像素位置处进行水印图像嵌入时，就可以基于具体的嵌入权重来进行，从而获得良好的半可见效果。

另外，在上述嵌入水印方法的基础上，本申请实施例还提供了对水印图像进行增强的方法，该方法中，同样可以根据目标图像中具体像素点所在区域的区域颜色特征，确定出对应的增强权重，然后利用具体的增强权重确定出各个像素位置对应的增强后的像素值。

其中，嵌入权重以及增强权重都可以通过预先进行测试的方式获得。

具体实现时，本申请实施例提供的具体技术方案可以有多种产品形态。例如，一种方式下，可以提供工具型产品，包括独立的应用程序，或者轻应用等。这样，用户可以通过这种图像处理工具，输入具体所需的载体图像以及水印图像，该工具便可以生成向载体图像中添加了水印图像后的目标图像。或者，向工具输入带有半可见水印图像的目标图像，然后由该工具对其中的水印图像进行增强显示，等等。

或者，另一种方式下，如图1所示，本申请实施例提供的具体技术方案也可以以云服务等形式存在。此时，可以将具体的嵌入和/或增强处理过程抽象为接口，并向用户开放。这样，用户可以通过调用该接口的方式，实现水印图像的嵌入或者增强过程，等等。例如，某用户是某提供票务信息服务的平台，平台中有大量图像需要嵌入半可见水印，则可以通过调用本申请实施例提供的接口，实现对水印图像的嵌入和/或增强处理。

下面对本申请实施例提供的具体技术方案进行详细介绍。

实施例一

首先，该实施例一提供了一种嵌入水印图像的方法，参见图2，该方法具体可以包括：

S201：确定载体图像以及水印图像，并根据水印图像的目标添加位置信息，将所述载体图像与所述水印图像进行位置对齐；

具体实现时，首先可以获取载体图像和水印图像，载体图像是任意的彩色数字图像，水印图像一般情况下可以选取灰度图像，也可以选取彩色图像。其中，如果是工具型产品，则可以直接接收用户在本地输入的载体图像以及水印图像；如果是接口型产品，则可以接收用户的调用请求，并从调用请求中提取载体图像以及水印图像，等等。其中，具体的载体图像可以是静态的数字图像，也可以是视频中的图像帧，还可以是印刷品在印刷前的数字图像，等等。

在确定出载体图像以及水印图像后，首先可以根据水印图像的目标添加位置信息，将所述载体图像与所述水印图像进行位置对齐。例如，假如需要在载体图像的全部位置都进行水印图像的嵌入，也即，假设载体图像左上角作为原点，则此时可以将该原点(x0，y0)作为添加水印的起始位置。具体在进行嵌入之前，可以首先将水印图像进行平铺和/或裁剪等处理，生成新的水印图像，使新的水印图像与载体图像尺寸相同。具体如，载体图像的分辨率为512×512，水印图像为一个分辨率为256×256的灰度图像，如图3中的(A)所示。此时，可以选择对该水印图像进行平铺嵌入，也即，将水印图像进行平铺，构造出一个新的水印图像，如图3中的(B)所示，新的水印图像与载体图像尺寸相同。如果水印图像的尺寸大于载体图像，或者平铺后新的水印图像大于载体图像，则也可以进行裁剪，使之与载体图像尺寸相同。之后可以将新的水印图像与载体图像进行像素位置对齐。例如，载体图像的原点与新的水印图像的原点对应，相应的，载体图像其他位置的像素点也都可以在新的水印图像中找到对应的像素位置。后续在具体进行嵌入时，可以分别基于载体图像以及水印图像在各个像素位置上的像素值进行计算。

当然，如果需要在载体图像中的部分区域进行水印图像嵌入，也即嵌入的起始位置不是载体图像的原点，而是另外的某个位置，例如，(x1，y1)，需要嵌入的面积也不是整个载体图像的面积，而是其中的一部分。则此时也可以通过平铺和/或裁剪等处理，将水印图像构造为与所需嵌入的面积相等的新的水印图像。之后，在进行像素位置对齐时，可以将新的水印图像的原点与载体图像中的嵌入位置起点对齐。

S202：针对多个像素位置分别进行以下处理：确定所述载体图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定嵌入权重，并根据所述嵌入权重，载体图像在所述像素位置处的像素值，以及所述水印图像在对应像素位置处的像素值，获得所述像素位置处嵌入水印图像后的像素值；

在完成像素位置对齐后，可以针对多个像素位置，分别计算嵌入水印后的像素值。在计算时，除了可以提取具体载体图像以及水印图像具体像素位置上的像素值，还可以针对具体的像素位置确定出所在区域的区域颜色特征。

其中，具体在提取像素值时，还可以首先确定目标颜色空间，以便基于所述目标颜色空间读取所述载体图像以及所述水印图像的像素值。一般情况下，可以选择需要较少计算的颜色空间，具体可以将所述载体图像的图像格式在保存图像数据时所采用的颜色空间确定为所述目标颜色空间。例如：JPEG图像以YUV颜色空间的数据进行存储，所以为了节省计算时间，可以选择YUV颜色空间进行嵌入；BMP图像文件保存的是RGB颜色空间的数据，所以为了节省计算时间，可以选择RGB颜色空间进行嵌入；除了这种选择颜色空间的方式之外，颜色空间也可以由使用者自由指定。一旦确定嵌入的颜色空间，就代表后续将使用该颜色空间对应的嵌入和增强参数。

在确定像素位置所在区域的区域颜色特征时，可以有多种方式，例如，其中一种方式下，可以用区域像素值来代表区域颜色特征。而区域像素值就是指能够代表一个区域主要颜色的像素值。该区域像素值也可以有多种获取方式，例如，一种方式下，可以首先读取所述目标像素位置周围多个像素位置的像素值；然后，根据所述周围多个像素位置的像素值均值确定所述区域像素值。其中，关于“区域”的尺寸可以根据实际需求而定，例如，可以是3×3像素为一个区域，或者5×5像素为一个区域，等等。

在确定出区域颜色特征之后，可以根据该区域颜色特征确定出对应的嵌入权重。具体实现时，可以预先通过测试等方式确定出多种颜色所适合的嵌入权重，并对对应关系进行保存，这样，具体在确定出某个像素位置的区域颜色特征后，就可以通过查询预先保存的对应关系的方式确定合适的嵌入权重。具体实现时，可以预先将目标颜色空间划分为多个子空间，并分别保存所述多个子空间与嵌入权重之间的对应关系，这样，在根据所述区域像素值确定嵌入权重时，首先可以确定所述区域像素值所属的目标子空间，然后通过查询所述对应关系，确定所述目标子空间对应的目标嵌入权重。

具体的在对嵌入权重进行测试时，可以将所述子空间中包含的像素值映射成二维颜色图像，然后可以在多种不同嵌入权重下，将测试用的水印图像嵌入到所述二维颜色图像中，并根据所获得嵌入结果的显示效果，确定适合于所述子空间的嵌入权重。也即，分别在多种不同的嵌入权重下，向二维颜色图像中嵌入一测试用的水印图像，通过观察嵌入效果，确定出最适合当前子空间的嵌入权重。

具体如，假设选择RGB颜色空间进行嵌入和增强权重选取，已知该颜色空间有R、G、B三个通道，每个通道的像素值都在0-255之间，那么整个颜色空间是一个三维的空间。假设设定将整个颜色空间划分为8个子空间，那么可以用图4来表示颜色子空间与整个颜色空间的关系(图4只是展示了一种立方体式的空间划分方法，也可以使用其他的空间划分方式)。针对RGB颜色中的任意一种颜色，都可以找到对应的子颜色空间。每一种颜色子空间都对应了一组嵌入和增强权重，一共8组。以其中一组为例，将该颜色子空间转换成一张颜色图，转换的方式可以按照颜色排布。假如，某个颜色子空间中有8个颜色，分别是(0,0,0),(0,0,1),(0,1,0),(0,1,1),(1,0,0),(1,0,1),(1,1,0),(1,1,1)，那么可以将这8个颜色按照从左到右，从上到下的顺序排列，生成一个尺寸2×4的图像，即为该颜色子空间对应的颜色图。在本实施例中，一个颜色子空间可以由128×128×128＝2097152个颜色组成，可以构成一个尺寸为1024×2048的颜色图。针对颜色子空间生成的颜色图，设置不同的权重来进行测试嵌入和增强的视觉效果，然后选取合适的权重进行保留。例如，首先可以在多种不同嵌入权重下，将测试用的水印图像嵌入到所述二维颜色图像中，并根据所获得嵌入结果的显示效果，确定适合于所述子空间的目标嵌入权重；然后，在多种不同增强权重下，对所述目标嵌入权重对应的嵌入结果进行增强处理，并根据所获得增强结果的显示效果，确定适合于所述子空间的目标增强权重。

通过上述方式可以获得多个颜色子空间对应的嵌入权重以及增强权重。这样，便可以通过查询保存的对应关系的方式，确定出当前像素位置的区域颜色特征对应的嵌入权重。

另外，在具体实现时，除了考虑具体像素位置所在区域的颜色特征，还可以结合像素位置的具体内容特征，对嵌入权重进行调整。例如，某像素位置处的颜色偏深，如果单纯考虑区域颜色因素，则嵌入权重可以比较高；但同时，该像素位置的内容为人脸图像，如果嵌入权重高，则可能会影响对人脸图像这类比较重要的内容的显示，因此，可以适当降低嵌入权重，等等。也就是说，具体实现时，在根据像素位置的区域颜色特征确定出嵌入权重后，还可以获取所述载体图像中所述目标像素位置所在区域的内容特征，根据所述内容特征对所述嵌入权重进行调整。

其中，具体获取内容特征的方式可以有多种，例如，可以通过注意力模型，人眼视觉模型等进行识别。

需要说明的是，在结合像素位置处的内容特征对嵌入权重进行调整后，可能会由于权重降低等原因导致增强失败的情况。但是，由于载体图像中并不是全部像素位置的嵌入权重都需要调整，因此，即使出现失败的情况，也只是其中的部分像素位置，其他位置仍然能够正常增强，因此，并不会对实际的版权验证等造成太大的影响。

在确定出嵌入权重后，便可以对当前像素位置处进行计算，具体的，可以根据载体图像在所述像素位置处的像素值，所述水印图像在对应像素位置处的像素值，以及上述嵌入权重，计算出该像素位置处嵌入水印后的像素值。例如，具体的计算公式可以如下表示：

其中，o_n_p_i为原始载体图像中像素位置i在颜色空间的通道n中的像素值，w_n_i表示o_n_p_i所在位置的区域颜色特征对应的嵌入权重，m_n_p_i表示水印图像中对应的像素值，w_n_p_i表示已经嵌入水印的图像中通道n对应的像素值。常见的颜色空间，n为3，如RGB，YUV，YCbCr，但是也有n为4的颜色空间，如CMYK颜色空间。需要说明的是，嵌入过程一般针对颜色空间中的所有颜色通道进行，而不同的通道对应的权重没有相关性。另外，α、β、γ表示某通道对应的嵌入强度系数，w_n_b_i表示o_n_p_i区域颜色对应的权重修正偏差。上述嵌入强度系统以及权重修正偏差都可以用于对嵌入权重进行修正，前者是乘性的修正，后者是加性的修正。在具体实现时，如果不需要修正，则α、β、γ可以分别取值为1，w_n_b_i可以取值为0。

例如，假设某载体图像的分辨率为512*512，水印图像为一个分辨率为256*256的灰度图像。选择对该水印图像进行平铺嵌入，将水印图像进行平铺，构造出一个新的水印图像，与载体图像尺寸相同，并选择在RGB颜色空间中进行水印嵌入。针对载体图像中位置为(x，y)的颜色，假设载体图像在该位置的RGB像素值o_n_p_x,y为(120，45，89)，该位置的区域颜色RGB均值为(122，47，88)，根据区域像素均值查找对应的嵌入权重，假设对应的嵌入权重w_n_x,y为(0.4，0.3，0.5)，α、β、γ分别是(1，1，1)，w_n_b_x,y为(2，5，3)。另外假设平铺的水印图像中对应像素位置的RGB像素值m_n_p_x,y为(255，255，255)，那么可以根据式(1)，计算嵌入信息后的像素值(小数四舍五入)：

也即，该像素位置嵌入水印图像后的像素值为(224，127，220)。

S203：根据多个像素位置嵌入水印图像后的像素值，生成嵌入水印图像后的目标图像。

按照步骤S202中的方式将载体图像的多个像素位置都嵌入水印图像，即可完成嵌入过程，生成目标图像。

通过上述实施例一提供的方案，在向载体图像中嵌入水印图像时，可以根据多个像素位置分别计算嵌入后的像素值。其中，在具体的像素位置进行计算时，可以根据像素位置所在区域的区域颜色特征确定对应的嵌入强度，这样，可以使得嵌入后的图像具有良好的半可见性，并且，便于在需要进行版权验证时对水印图像进行增强。

实施例二

在通过前述实施例一中的方案进行了水印图像的嵌入后，可以通过多种方式对水印图像进行增强。例如，其中一种方式下，利用图像处理工具对添加了水印图像的目标图像进行色度或者色调调整，便可以使得其中的水印图像得到增强。或者，本实施例二还提供了一种对水印图像进行增强显示的方法，参见图5，该方法具体可以包括：

S501：确定目标图像，所述目标图像是通过在原始载体图像中嵌入水印图像后生成的，其中，在进行水印图像嵌入时，根据原始载体图像中目标像素位置所在区域的区域颜色特征，确定对应像素位置的嵌入权重，并按照所述嵌入权重进行对应像素位置处水印图像的嵌入；

S502：针对所述目标图像的多个像素位置分别进行以下处理：确定所述目标图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定增强权重，并根据所述增强权重对所述目标图像在所述像素位置处的像素值进行增强处理；

其中，具体进行增强的过程也可以针对目标图像中的多个像素位置分别进行计算。每个像素位置在进行计算时，也可以根据像素位置处的区域颜色特征确定出增强权重，然后根据具体的增强权重进行计算。

增强权重的确定方式与实施例一中介绍的确定嵌入权重的方式类似，可以按照嵌入时划分的颜色子空间，依次针对每个含水印的子颜色图像，测试不同增强权重下的增强效果，并将最好效果对应的增强权重进行记录，再依次将所有的颜色子空间对应的增强权重确定下来。这样，在具体在针对某目标图像进行增强时，可以首先确定区域颜色特征所属的目标子空间，并通过查询所述对应关系，确定所述目标子空间对应的目标增强权重。

在确定出当前像素位置的区域颜色特征对应的增强权重后，可以进行具体的计算。例如，具体的增强方式可以由式(2)表示：

其中，enhanced_p_i表示像素位置i经过提取后的像素值，w_n_p_i表示待提取图像颜色空间中的通道n中的像素值，e_w_n_i表示w_n_p_i的区域颜色对应的用于增强的权重。其中，e_w_b_i表示w_n_p_i的局部颜色对应的权重修正偏差，可以用于在必要时对增强权重进行修正，如果不需要修正则可以取值为0。需要说明的是，水印图像的增强一般针对颜色空间中的所有颜色通道进行，而不同的通道对应的权重没有相关性。

例如，假设在RGB颜色空间中进行水印增强，针对待提取图像中的某一位置(x，y)，该位置的RGB像素值w_n_p_x,y为(100，50，95)，该位置的区域颜色RGB像素值为(120，60，100)，根据区域颜色查找对应的增强权重，假设对应的增强权重e_w_n_x,y为(0.2，0.3，0.5)，e_w_b_x,y为20，可以根据式(2)，计算该像素位置处增强后的像素值(小数四舍五入)：

S503：根据多个像素位置进行增强处理后的像素值，生成增强后的图像。

按照S502中所述的方式将目标图像的每一个像素位置都进行水印图像的增强后，最终可以得到一幅与目标图像尺寸相同的灰度图像，即为增强的图像。例如，假设载体图像如图6-1所示，水印图像如图3(A)所示，则添加水印后的图像可以如图6-2所示，在仔细观察的情况下，能够观察到其中包含的水印图像；增强处理后的图像可以如图6-3所示，能够清晰地显示出具体的水印图像。

实施例三

该实施例三针对本申请实施例在图像版权验证方面的应用，提供了一种版权验证方法，参见图7，该方法具体可以包括：

S701：确定待进行版权验证的目标图像，所述目标图像是通过在原始载体图像中嵌入水印图像后生成的，其中，在进行水印图像嵌入时，根据原始载体图像中目标像素位置所在区域的区域颜色特征，确定对应像素位置的嵌入权重，并按照所述嵌入权重进行对应像素位置处水印图像的嵌入；

其中，待进行版权验证的目标图像具体可以包括一些网站中发布的原创图像，或者，线下的宣传海报等印刷品中的原创图像，等等。这种图像在发布或者印刷之前，可以按照本申请实施例提供的方式进行水印图像的嵌入。

S702：针对所述目标图像的多个像素位置分别进行以下处理：确定所述目标图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定增强权重，并根据所述增强权重对所述目标图像在所述像素位置处的像素值进行增强处理；

S703：根据增强处理结果进行水印图像提取，以便根据提取出的水印图像对所述目标图像进行版权验证。

具体在需要进行版权验证时，由于是按照本申请实施例提供的方案进行的水印图像的嵌入，因此，还可以首先按照本申请实施例提供的方案进行水印图像的增强。在对水印图像进行增强之后，可以是从增强后的图像中的水印图像进行提取，然后根据提取出水印图像进行版权验证。其中，具体在进行版权验证时，可以通过图像识别，或者文字提取等方式进行，这里不再详述。

关于该实施例二、三中的未详述部分，可以参见实施例一中的记载，这里不再赘述。

与实施例一相对应，本申请实施例还提供了一种嵌入水印图像的装置，参见图8，该装置可以包括：

图像预处理单元801，用于确定载体图像以及水印图像，并根据水印图像的目标添加位置信息，将所述载体图像与所述水印图像进行位置对齐；

像素值计算单元802，用于针对多个像素位置分别进行以下处理：确定所述载体图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定嵌入权重，并根据所述嵌入权重，载体图像在所述像素位置处的像素值，以及所述水印图像在对应像素位置处的像素值，获得所述像素位置处嵌入水印图像后的像素值；

目标图像生成单元803，用于根据多个像素位置嵌入水印图像后的像素值，生成嵌入水印图像后的目标图像。

具体实现时，该装置还可以包括：

颜色空间确定单元，用于确定目标颜色空间，以便基于所述目标颜色空间读取所述载体图像以及所述水印图像的像素值。

具体的，所述颜色空间确定单元具体可以用于：

将所述载体图像的图像格式在保存图像数据时所采用的颜色空间确定为所述目标颜色空间。

另外，该装置还可以包括：

子空间划分单元，用于预先将所述目标颜色空间划分为多个子空间，并分别保存所述多个子空间与嵌入权重之间的对应关系；

所述像素值计算单元具体可以用于：

确定区域颜色所属的目标子空间，并通过查询所述对应关系，确定所述目标子空间对应的目标嵌入权重。

另外，该像素值计算单元还可以包括：

映射子单元，用于将所述子空间中包含的像素值映射成二维颜色图像；

权重确定子单元，用于在多种不同嵌入权重下，将测试用的水印图像嵌入到所述二维颜色图像中，并根据所获得嵌入结果的显示效果，确定适合于所述子空间的嵌入权重。

再者，该装置还可以包括：

权重修正单元，用于通过对所述嵌入权重进行乘性和/或加性修正，对嵌入效果进行调整。

另外，该装置还可以包括：

内容特征获取单元，用于获取所述载体图像中所述目标像素位置所在区域的内容特征；

权重调整单元，用于根据所述内容特征对所述嵌入权重进行调整。

具体的，所述像素值计算单元具体可以包括：

像素值读取子单元，用于读取所述目标像素位置周围多个像素位置的像素值；

均值计算子单元，用于根据所述周围多个像素位置的像素值均值确定所述区域颜色特征。

与实施例二相对应，本申请实施例还提供了一种对水印图像进行增强显示的装置，参见图9，该装置具体可以包括：

目标图像确定单元901，用于确定目标图像，所述目标图像是通过在原始载体图像中嵌入水印图像后生成的，其中，在进行水印图像嵌入时，根据原始载体图像中目标像素位置所在区域的区域颜色特征，确定对应像素位置的嵌入权重，并按照所述嵌入权重进行对应像素位置处水印图像的嵌入；

增强处理单元902，用于针对所述目标图像的多个像素位置分别进行以下处理：确定所述目标图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定增强权重，并根据所述增强权重对所述目标图像在所述像素位置处的像素值进行增强处理；

水印增强图像生成单元903，用于根据多个像素位置进行增强处理后的像素值，生成增强后的图像。

具体实现时，该装置还可以包括：

子空间划分单元，用于预先将目标颜色空间划分为多个子空间，并分别保存所述多个子空间与增强权重之间的对应关系；所述目标颜色空间是在嵌入水印图像时所使用的颜色空间；

所述增强处理单元具体可以用于：确定所述区域颜色特征所属的目标子空间，并通过查询所述对应关系，确定所述目标子空间对应的目标增强权重。

另外，所述增强处理单元还可以包括：

嵌入权重确定子单元，用于在多种不同嵌入权重下，将测试用的水印图像嵌入到所述二维颜色图像中，并根据所获得嵌入结果的显示效果，确定适合于所述子空间的目标嵌入权重；

增强权重确定子单元，用于在多种不同增强权重下，对所述目标嵌入权重对应的嵌入结果进行增强处理，并根据所获得增强结果的显示效果，确定适合于所述子空间的目标增强权重。

与实施例三相对应，本申请实施例还提供了一种版权验证装置，参见图10，该装置具体可以包括：

目标图像确定单元1001，用于确定待进行版权验证的目标图像，所述目标图像是通过在原始载体图像中嵌入水印图像后生成的，其中，在进行水印图像嵌入时，根据原始载体图像中目标像素位置所在区域的区域颜色特征，确定对应像素位置的嵌入权重，并按照所述嵌入权重进行对应像素位置处水印图像的嵌入；

增强处理单元1002，用于针对所述目标图像的多个像素位置分别进行以下处理：确定所述目标图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，根据所述区域颜色特征确定增强权重，并根据所述增强权重对所述目标图像在所述像素位置处的像素值进行增强处理；

水印图像提取单元1003，用于根据增强处理结果进行水印图像提取，以便根据提取出的水印图像对所述目标图像进行版权验证。

另外，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述方法实施例中任一项所述的方法的步骤。

以及一种计算机系统，包括：

一个或多个处理器；以及

与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时,执行前述方法实施例中任一项所述的方法的步骤。

其中，图11示例性的展示出了计算机系统的架构，具体可以包括处理器1110，视频显示适配器1111，磁盘驱动器1112，输入/输出接口1113，网络接口1114，以及存储器1120。上述处理器1110、视频显示适配器1111、磁盘驱动器1112、输入/输出接口1113、网络接口1114，与存储器1120之间可以通过通信总线1130进行通信连接。

其中，处理器1110可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请所提供的技术方案。

存储器1120可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1120可以存储用于控制电子设备1100运行的操作系统1121，用于控制电子设备1100的低级别操作的基本输入输出系统(BIOS)。另外，还可以存储网页浏览器1123，数据存储管理系统1124，以及水印图像处理系统1125等等。上述水印图像处理系统1125就可以是本申请实施例中具体实现前述各步骤操作的应用程序。总之，在通过软件或者固件来实现本申请所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1120中，并由处理器1110来调用执行。

输入/输出接口1113用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

网络接口1114用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1130包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1110、视频显示适配器1111、磁盘驱动器1112、输入/输出接口1113、网络接口1114，与存储器1120)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1110、视频显示适配器1111、磁盘驱动器1112、输入/输出接口1113、网络接口1114，存储器1120，总线1130等，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本申请方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上对本申请所提供的水印图像嵌入/增强方法、装置及计算机系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种嵌入水印图像的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确定目标颜色空间，以便基于所述目标颜色空间读取所述载体图像以及所述水印图像的像素值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述确定目标颜色空间，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

预先将所述目标颜色空间划分为多个子空间，并分别保存所述多个子空间与嵌入权重之间的对应关系；

所述根据所述区域颜色特征确定嵌入权重，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述子空间中包含的像素值映射成二维颜色图像；

在多种不同嵌入权重下，将测试用的水印图像嵌入到所述二维颜色图像中，并根据所获得嵌入结果的显示效果，确定适合于所述子空间的嵌入权重。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

通过对所述嵌入权重进行乘性修正和/或加性修正，对嵌入效果进行调整。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述载体图像中所述目标像素位置所在区域的内容特征；

根据所述内容特征对所述嵌入权重进行调整。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，

所述确定所述载体图像中的目标像素位置所在区域的区域颜色特征，包括：

读取所述目标像素位置周围多个像素位置的像素值；

根据所述周围多个像素位置的像素值均值确定所述区域颜色特征。

9.一种对水印图像进行增强显示的方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

预先将目标颜色空间划分为多个子空间，并分别保存所述多个子空间与增强权重之间的对应关系；所述目标颜色空间是在嵌入水印图像时所使用的颜色空间；

所述根据所述区域颜色特征确定增强权重，包括：

确定所述区域颜色特征所属的目标子空间，并通过查询所述对应关系，确定所述目标子空间对应的目标增强权重。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述子空间中包含的像素值映射成二维颜色图像；

在多种不同嵌入权重下，将测试用的水印图像嵌入到所述二维颜色图像中，并根据所获得嵌入结果的显示效果，确定适合于所述子空间的目标嵌入权重；

在多种不同增强权重下，对所述目标嵌入权重对应的嵌入结果进行增强处理，并根据所获得增强结果的显示效果，确定适合于所述子空间的目标增强权重。

12.一种版权验证方法，其特征在于，包括：

根据增强处理结果进行水印图像提取，以便根据提取出的水印图像对所述目标图像进行版权验证。

13.一种嵌入水印图像的装置，其特征在于，包括：

14.一种对水印图像进行增强显示的装置，其特征在于，包括：

15.一种版权验证装置，其特征在于，包括：

水印图像提取单元，用于根据增强处理结果进行水印图像提取，以便根据提取出的水印图像对所述目标图像进行版权验证。

16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至12任一项所述的方法的步骤。

17.一种计算机系统，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；以及

与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行权利要求1至12任一项所述的方法的步骤。