CN114745543B - 图像处理方法、处理装置、及图像检测方法、检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像处理方法，对于待处理的第一图像，能够对其进行分块处理得到对应的多个第一子图像块，进而对每个第一子图像块的像素的最低有效位进行置零，并进一步对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，以此获得每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息，最后将每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与之相对应的其他第一子图像块的像素的最低有效位。基于本发明，能够基于图像自身的内容生成嵌入的水印信息，并且通过将水印信息嵌入至像素的最低有效位能够在不影响视觉效果的前提下完成水印嵌入，以此防止图像被恶意篡改。

Description

图像处理方法、处理装置、及图像检测方法、检测装置
技术领域
本发明涉及软件技术领域，更具体地说，涉及一种图像处理方法、处理装置、及图像检测方法、检测装置。
背景技术
近年来，在人们更加方便，快捷地获取数字图像，并可以利用数字图像处理及编辑软件对图像进行各种用肉眼无法辨别真假的处理和美化的同时，也有不法分子利用开放的网络和强大的计算机处理能力进行恶意造假。鉴别数字图像的真实性、并且对被篡改的部位进行定位以及恢复，已经成为发展方向。
由于现有信息采集系统需要用户上传大量图像作为辅助材料来证明采集内容的真实性，如何避免不法分子通过某些不正当手段窃取信息采集系统图像进行恶意篡改，成为现阶段亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质，技术方案如下：
一种图像处理方法，所述方法包括：
获取待处理的第一图像，并对所述第一图像进行分块处理得到多个第一子图像块；
对每个第一子图像块的像素的最低有效位进行置零；
对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息；
针对每个第一子图像块，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与该第一子图像块相对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位。
优选的，所述对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息，包括：
对每个第一子图像块的置零后的像素进行离散余弦变换，得到每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵；
对每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵进行JPEG标准量化；
对每个第一子图像块对应的量化后的离散余弦变换系数矩阵进行之字形扫描，并选取扫描结果中前14个量化后的离散余弦变换系数；
对每个第一子图像块对应的14个量化后的离散余弦变换系数进行二值编码，得到每个第一子图像块对应的64位的待嵌入的水印信息。
优选的，所述针对每个第一子图像块，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与该第一子图像块相对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位，包括：
针对每个第一子图像块，确定该第一子图像块对应的其它第一子图像块，该其他第一子图像块与该第一子图像块之间的位置偏移值与所述多个第一子图像块的总数互素；
将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至其对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位。
一种图像处理装置，所述装置包括：
第一分块模块，用于获取待处理的第一图像，并对所述第一图像进行分块处理得到多个第一子图像块；
第一置零模块，用于对每个第一子图像块的像素的最低有效位进行置零；
第一水印生成模块，用于对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息；
水印嵌入模块，用于针对每个第一子图像块，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与该第一子图像块相对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位。
优选的，所述第一水印生成模块，具体用于：
对每个第一子图像块的置零后的像素进行离散余弦变换，得到每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵；对每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵进行JPEG标准量化；对每个第一子图像块对应的量化后的离散余弦变换系数矩阵进行之字形扫描，并选取扫描结果中前14个量化后的离散余弦变换系数；对每个第一子图像块对应的14个量化后的离散余弦变换系数进行二值编码，得到每个第一子图像块对应的64位的待嵌入的水印信息。
优选的，所述水印嵌入模块，具体用于：
针对每个第一子图像块，确定该第一子图像块对应的其它第一子图像块，该其他第一子图像块与该第一子图像块之间的位置偏移值与所述多个第一子图像块的总数互素；将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至其对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位。
一种图像检测方法，所述方法包括：
获取待检测的第二图像，并对所述第二图像进行分块处理得到多个第二子图像块；
提取每个第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息；
对每个第二子图像块的像素的最低有效位进行置零；
对每个第二子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第二子图像块对应的待嵌入的水印信息；
针对每个第二子图像块，对比该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息、以及与该第二子图像相对应的其他第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息，并根据对比结果进行篡改检测。
优选的，所述方法还包括：
针对每个第二子图像块，在篡改检测结果表征该第二子图像块被篡改、且与该第二子图像块相对应的其他第二子图像块未被篡改的情况下，根据该其他第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息恢复该第二子图像块。
一种图像检测装置，所述装置包括：
第二分块模块，用于获取待检测的第二图像，并对所述第二图像进行分块处理得到多个第二子图像块；
水印提取模块，用于提取每个第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息；
第二置零模块，用于对每个第二子图像块的像素的最低有效位进行置零；
第二水印生成模块，用于对每个第二子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第二子图像块对应的待嵌入的水印信息；
篡改检测模块，用于针对每个第二子图像块，对比该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息、以及与该第二子图像相对应的其他第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息，并根据对比结果进行篡改检测。
优选的，其特征在于，所述装置还包括：
篡改恢复模块，用于针对每个第二子图像块，在篡改检测结果表征该第二子图像块被篡改、且与该第二子图像块相对应的其他第二子图像块未被篡改的情况下，根据该其他第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息恢复该第二子图像块。
相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
本发明提供一种图像处理方法，对于待处理的第一图像，能够对其进行分块处理得到对应的多个第一子图像块，进而对每个第一子图像块的像素的最低有效位进行置零，并进一步对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，以此获得每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息，最后将每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与之相对应的其他第一子图像块的像素的最低有效位。基于本发明，能够基于图像自身的内容生成嵌入的水印信息，并且通过将水印信息嵌入至像素的最低有效位能够在不影响视觉效果的前提下完成水印嵌入，以此防止图像被恶意篡改。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的图像处理方法的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的图像处理方法的部分方法流程图；
图3为本发明实施例提供的图像处理方法的另一部分方法流程图；
图4为本发明实施例提供的图像处理装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的图像检测方法的方法流程图；
图6为本发明实施例提供的图像检测装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的ship图篡改检测、定位和恢复的实验结果示例；
图8为本发明实施例提供的lena图篡改检测、定位和恢复的实验结果示例。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
鉴别数字图像的真实性、并且对被篡改的部位进行定位以及恢复，已经成为了一个发展方向。
由于现有信息采集系统均需要用户上传大量辅助材料来证明填写内容的真实性，且系统均支持甚至仅支持图像格式的附件上传。因此，如何避免不法分子通过某些不正当手段窃取信息采集系统图像进行恶意篡改，成为现阶段亟需解决的问题。
现有方案是通过数字水印技术将版权或特殊标记等作为可见水印嵌入到图像中，用于防止或组织非法使用受版权保护的高质量图像，比如数字图书馆、电子图章图像等。但是无论水印是logo、图标，还是文字、网址，可见水印一定会对图像的视觉效果造成影响。
对此，本发明实现了基于图像内容的水印自嵌入及篡改的检测和恢复，能够在不影响视觉效果的前提下，在原始数字图像中嵌入水印信息，当含水印信息的数字图像被篡改后能够进行较为准确的定位，并恢复图像中被篡改的区域，由此避免不法分子通过某些不正当手段窃取用户图像进行恶意篡改。本发明采用的是不可见水印，被嵌入水印的图像和原始数字图像用肉眼无法区分，可以说是给图像上了一把隐形的保护锁。
参见图1，图1为本发明实施例提供的图像处理方法的方法流程图，该图像处理方法包括如下步骤：
S101，获取待处理的第一图像，并对第一图像进行分块处理得到多个第一子图像块。
本发明实施例中，待处理的第一图像即原始数字图像，其可以由用户所指定。对于第一图像x，可以对其进行分块处理，以获得第一图像对应的一定数量的第一子图像块。优选的，可以将第一图像划分为大小为8×8的第一子图像块，多个第一子图像块分别为b1、b2、b3、…、br，其中r为第一图像被划分的多个第一子图像块的总数。
S102，对每个第一子图像块的像素的最低有效位进行置零。
本发明实施例中，对于每个第一子图像块bi(i＝1,2,3,……,r)来说，对其像素的最低有效位，即LSB(Least Significant Bit)位置为零。清零最低有效位的目的在于后续在此嵌入水印信息，继续以上述第一子图像块的大小为8×8 为例，由此可知，每个第一子图像块的像素的最低有效位能够嵌入64位的水印信息。
S103，对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG 标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息。
本发明实施例中，对于每个第一子图像块bi(i＝1,2,3,……,r)来说，对于其置零后的像素可以依次进行离散余弦变换、JPEG(Joint Photographic Experts Group，联合图像专家小组，是一种国际图像压缩标准)标准量化、之字形扫描和二值编码，其中离散余弦变换的目的在于增强图像在传输过程中的抗干扰性能，而JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码的目的则在于对第一子图像块的内容进行压缩，以此得到对应的待嵌入的水印信息。
具体实现过程中，为实现第一子图像块的像素的最低有效位能够嵌入64 位的水印信息，步骤S103“对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息”可以采用如下步骤，方法流程图如图2所示：
S1031，对每个第一子图像块的置零后的像素进行离散余弦变换，得到每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵。
本发明实施例中，对于每个第一子图像块bi(i＝1,2,3,……,r)来说，对其置零后的像素进行离散余弦变换，即DCT(Discrete Cosine Transform)变换，以此得到该第一子图像块bi对应的离散余弦变换系数矩阵qi，q表示离散余弦变换系数矩阵。
S1032，对每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵进行JPEG标准量化。
本发明实施例中，对于每个第一子图像块bi(i＝1,2,3,……,r)来说，对其对应的离散余弦变换系数矩阵qi进行JPEG标准量化，量化后的离散余弦变换系数矩阵qi记为q′i、q′表示量化后的离散余弦变换系数矩阵。JPEG标准量化时所参考的JPEG标准量化表如以下表1所示，具体的量化过程可以参见现有的实现方案，在此不再赘述。
16 11 10 16 24 40 51 61
12 12 14 19 26 58 60 55
14 13 16 24 40 57 69 56
14 17 22 29 51 87 80 62
18 22 37 56 68 109 103 77
24 35 55 64 81 104 113 92
49 64 78 87 103 121 120 101
72 92 95 98 112 100 103 99
表1
S1033，对每个第一子图像块对应的量化后的离散余弦变换系数矩阵进行之字形扫描，并选取扫描结果中前14个量化后的离散余弦变换系数。
本发明实施例中，对于每个第一子图像块bi(i＝1,2,3,……,r)来说，对其对应的量化后的离散余弦变换系数矩阵q′i进行之字形扫描，即ZigZag扫描，取扫描结果排列中前14个量化后的离散余弦变换系数。由于图像内容的大部分能量集中于频率域的小范围内，而ZigZag扫描的越向右、越向下频率越高、所含的杂波越多，因此本发明选择ZigZag扫描的靠左、靠上的14个量化后的离散余弦变换系数。
S1034，对每个第一子图像块对应的14个量化后的离散余弦变换系数进行二值编码，得到每个第一子图像块对应的64位的待嵌入的水印信息。
本发明实施例中，对于每个第一子图像块bi(i＝1,2,3,……,r)来说，对其对应的14个量化后的离散余弦变换系数进行二值编码，结果即为第一子图像块bi对应的水印信息mi，m表示水印信息、其序列长度为64位，与上述步骤中每个第一子图像块的像素的最低有效位能够嵌入64位的水印信息相符合。二值编码时所参考的离散余弦变换系数码长分配表如以下表2所示，具体的编码过程可以参见现有的实现方案，在此不再赘述。
7 6 5 4 0 0 0 0
6 6 4 3 0 0 0 0
5 4 4 0 0 0 0 0
4 3 0 0 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
表2
选取表2作为DCT系数码长分配表的原因：对DCT系数矩阵进行JPEG 标准量化后，其直流系数的绝对值基本上均匀分布于0-64之间，而交流系数的绝对值随着数值的增大迅速衰减。所以给前14个系数分配合适码长，并要求总的码长为64位。
S104，针对每个第一子图像块，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与该第一子图像块相对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位。
本发明实施例中，为防止某个图像块被篡改时改变其水印信息，因此对于每个第一子图像块bi(i＝1,2,3,……,r)来说，可以选择另一个第一子图像块bj(j≠i,j＝1,2,3,……,r)作为与其对应的第一子图像块，将第一子图像块bi对应的水印信息mi嵌入至第一子图像块bj的像素的最低有效位。
具体实现过程中，步骤S104“针对每个第一子图像块，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与该第一子图像块相对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位”可以采用如下步骤，方法流程图如图3所示：
S1041，针对每个第一子图像块，确定该第一子图像块对应的其它第一子图像块，该其他第一子图像块与该第一子图像块之间的位置偏移值与多个第一子图像块的总数互素。
本发明实施例中，对于每个第一子图像块bi(i＝1,2,3,……,r)来说，可以将其水印信息嵌入至与其位置相隔p的另一第一子图像块bi+p的像素的最低有效位，其中p为第一子图像块bi+p对第一子图像块bi的位置偏移值。
而位置偏移值p的选取，原则上来说，p要尽可能的大，因为p越大、第一子图像块bi+p与第一子图像块bi距离越远，这样就尽可能减少两者同时被篡改的概率，同时，位置偏移值p还有如下限定条件，其中，gcd(·)用于求最大公约数：
gcd(p,r)＝1
如果位置偏移值p与第一图像被划分的多个第一子图像块的总数r不互素，设r＝np、且n＜r，则可以看出，在经过n＜r次的偏移之后，就会出现 (i+np)modr＝i的情况，也就是出现n个第一子图像块形成了一个小的循环、或者说是一个小的认证链，而不是所有的r个第一子图像块形成一个完整的认证链。其中，mod表示取模运算。
S1042，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至其对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位。
本发明实施例提供的图像处理方法，能够基于图像自身的内容生成嵌入的水印信息，并且通过将水印信息嵌入至像素的最低有效位能够在不影响视觉效果的前提下完成水印嵌入，以此防止图像被恶意篡改。
基于上述实施例提供的图像处理方法，本发明实施例中则对应提供执行上述图像处理方法的装置，该装置的结构示意图如图4所示，包括：
第一分块模块101，用于获取待处理的第一图像，并对第一图像进行分块处理得到多个第一子图像块；
第一置零模块102，用于对每个第一子图像块的像素的最低有效位进行置零；
第一水印生成模块103，用于对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息；
水印嵌入模块104，用于针对每个第一子图像块，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与该第一子图像块相对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位。
可选的，第一水印生成模块103，具体用于：
对每个第一子图像块的置零后的像素进行离散余弦变换，得到每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵；对每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵进行JPEG标准量化；对每个第一子图像块对应的量化后的离散余弦变换系数矩阵进行之字形扫描，并选取扫描结果中前14个量化后的离散余弦变换系数；对每个第一子图像块对应的14个量化后的离散余弦变换系数进行二值编码，得到每个第一子图像块对应的64位的待嵌入的水印信息。
可选的，水印嵌入模块104，具体用于：
针对每个第一子图像块，确定该第一子图像块对应的其它第一子图像块，该其他第一子图像块与该第一子图像块之间的位置偏移值与多个第一子图像块的总数互素；将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至其对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位。
需要说明的是，本发明实施例中各模块的细化功能可以参见上述图像处理方法实施例对应公开部分，在此不再赘述。
基于上述实施例提供的图像处理方法，本发明实施例则提供一种图像检测方法，该方法的方法流程图如图5所示，包括如下步骤：
S201，获取待检测的第二图像，并对第二图像进行分块处理得到多个第二子图像块。
本发明实施例中，对于待检测的第二图像，其中已嵌入水印信息。因此，对其进行分块处理时，与上述步骤S201中对第一图像进行分块处理的方式相同，与此获得第二图像对应的一定数量的第二子图像块。举例来说，第一图像被划分为8×8的第一子图像块，则第二图像也被划分为8×8的第二子图像块，多个第二子图像块分别为c1、c2、c3、…、cr，其中r为第二图像被划分的多个第一子图像块的总数。
S202，提取每个第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息。
本发明实施例中，对于每个第二子图像块ci(i＝1,2,3,……,r)来说，对其像素的最低位，即LSB位中的水印信息进行提取，得到第二子图像块ci所嵌入的水印信息m′i。
S203，对每个第二子图像块的像素的最低有效位进行置零。
本发明实施例中，对于每个第二子图像块ci(i＝1,2,3,……,r)来说，对其像素的最低有效位，即LSB位置于零。
S204，对每个第二子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG 标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第二子图像块对应的待嵌入的水印信息。
本发明实施例中，对于每个第二子图像块ci(i＝1,2,3,……,r)来说，对其置零后的像素可以依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，以此得到对应的待嵌入的水印信息wi，具体实现可以参见上述步骤 S103中对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码的过程，在此不再赘述。
S205，针对每个第二子图像块，对比该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息、以及与该第二子图像相对应的其他第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息，并根据对比结果进行篡改检测。
本发明实施例中，对于每个第二子图像块ci(i＝1,2,3,……,r)来说，可以确定与其对应的第二子图像块cj，第二子图像块cj(j≠i,j＝1,2,3,……,r)的像素的最低有效位嵌入第二子图像块ci对应的水印信息，cj＝ci+p。
由此，对于每个第二子图像块ci(i＝1,2,3,……,r)来说，可以对比其对应的待嵌入的水印信息wi、以及第二子图像块ci+p所嵌入的水印信息m′i+p，如果两者相同、即wi＝m′i+p，则可以确定第二子图像块ci、以及第二子图像块ci+p均未被篡改；反之，如果两者不同、即wi≠m′i+p，则第二子图像块ci和第二子图像块ci+p中至少一个被篡改，进一步，输出对比结果，根据实际情况确定第二子图像块ci和第二子图像块ci+p中被篡改的子图像块。
进一步，本发明实施例还可以恢复被篡改的区域，具体的，在图5所示的图像检测方法的基础上，还可以包括如下步骤：
针对每个第二子图像块，在篡改检测结果表征该第二子图像块被篡改、且与该第二子图像块相对应的其他第二子图像块未被篡改的情况下，根据该其他第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息恢复该第二子图像块。
本发明实施例中，对于每个第二子图像块ci(i＝1,2,3,……,r)来说，如果确定其被篡改、而第二子图像块ci+p未被篡改，则可以对第二子图像块ci+p的像素的最低有效位所嵌入的水印信息m′i+p进行生成水印的逆过程，即依次进行二值编码、之字形扫描、JPEG标准量化和离散余弦变换的逆过程，来近似的恢复出第二子图像块ci的图像内容。
本发明实施例提供的图像检测方法，可以以含有水印信息的数字图像进程篡改检测，并且被篡改后能够进行较为准确的定位，并恢复图像中被篡改的区域，由此避免不法分子通过某些不正当手段窃取用户图像进行恶意篡改。
基于上述实施例提供的图像检测方法，本发明实施例则对应提供执行上述图像检测方法的装置，该装置的结构示意图如图6所示，包括：
第二分块模块201，用于获取待检测的第二图像，并对第二图像进行分块处理得到多个第二子图像块；
水印提取模块202，用于提取每个第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息；
第二置零模块203，用于对每个第二子图像块的像素的最低有效位进行置零；
第二水印生成模块204，用于对每个第二子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第二子图像块对应的待嵌入的水印信息；
篡改检测模块205，用于针对每个第二子图像块，对比该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息、以及与该第二子图像相对应的其他第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息，并根据对比结果进行篡改检测。
可选的，上述装置还包括：
篡改恢复模块，用于针对每个第二子图像块，在篡改检测结果表征该第二子图像块被篡改、且与该第二子图像块相对应的其他第二子图像块未被篡改的情况下，根据该其他第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息恢复该第二子图像块的像素的最低有效位。
需要说明的是，本发明实施例中各模块的细化功能可以参见上述图像处理方法实施例对应公开部分，在此不再赘述。
综上，本发明实现了基于图像内容真实性鉴别，具有良好的水印不可感知性，能较为准确地定位被篡改区域，并对该区域进行较高质量的恢复，有很强的实用性和可移植性，适用范围极广。
另外，为验证本发明的实现效果，选取大量图片，对其进行不规则剪切、粘贴、拼接等篡改，对上述方法进行全方位测试，经过对大量实验数据的统计，计算得到含水印图像的峰值信噪比平均值为51.8839dB，恢复后的图像的峰值信噪比平均值为38.8087dB，证明该算法有较好的不可感知性，并且能对被篡改的图像进行高质量的恢复。图7和图8分别为本发明提供的ship图和lena图篡改检测、定位和恢复的实验结果示例。
以上对本发明所提供的一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待处理的第一图像，并对所述第一图像进行分块处理得到多个第一子图像块；
对每个第一子图像块的像素的最低有效位进行置零；
对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息；
针对每个第一子图像块，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与该第一子图像块相对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位；
所述对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息，包括：对每个第一子图像块的置零后的像素进行离散余弦变换，得到每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵；对每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵进行JPEG标准量化；对每个第一子图像块对应的量化后的离散余弦变换系数矩阵进行之字形扫描，并选取扫描结果中前14个量化后的离散余弦变换系数；对每个第一子图像块对应的14个量化后的离散余弦变换系数进行二值编码，得到每个第一子图像块对应的64位的待嵌入的水印信息；
所述针对每个第一子图像块，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与该第一子图像块相对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位，包括：针对每个第一子图像块，确定该第一子图像块对应的其它第一子图像块，该其它第一子图像块与该第一子图像块之间的位置偏移值与所述多个第一子图像块的总数互素；将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至其对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位；所述位置偏移值通过以下公式选取：
gcd(p,r)＝1
其中，r为对所述第一图像进行分块处理得到的多个第一子图像块的总数，p为所述位置偏移值。
2.一种图像处理装置，其特征在于，所述装置包括：
第一分块模块，用于获取待处理的第一图像，并对所述第一图像进行分块处理得到多个第一子图像块；
第一置零模块，用于对每个第一子图像块的像素的最低有效位进行置零；
第一水印生成模块，用于对每个第一子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第一子图像块对应的待嵌入的水印信息；
水印嵌入模块，用于针对每个第一子图像块，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与该第一子图像块相对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位；
所述第一水印生成模块，具体用于：
对每个第一子图像块的置零后的像素进行离散余弦变换，得到每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵；对每个第一子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵进行JPEG标准量化；对每个第一子图像块对应的量化后的离散余弦变换系数矩阵进行之字形扫描，并选取扫描结果中前14个量化后的离散余弦变换系数；对每个第一子图像块对应的14个量化后的离散余弦变换系数进行二值编码，得到每个第一子图像块对应的64位的待嵌入的水印信息；
所述水印嵌入模块，具体用于：
所述针对每个第一子图像块，将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至与该第一子图像块相对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位，包括：针对每个第一子图像块，确定该第一子图像块对应的其它第一子图像块，该其它第一子图像块与该第一子图像块之间的位置偏移值与所述多个第一子图像块的总数互素；将该第一子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至其对应的其它第一子图像块的像素的最低有效位；所述位置偏移值通过以下公式选取：
gcd(p,r)＝1
其中，r为对所述第一图像进行分块处理得到的多个第一子图像块的总数，p为所述位置偏移值。
3.一种图像检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待检测的第二图像，并对所述第二图像进行分块处理得到多个第二子图像块；
提取每个第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息；
对每个第二子图像块的像素的最低有效位进行置零；
对每个第二子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第二子图像块对应的待嵌入的水印信息；
针对每个第二子图像块，对比该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息、以及与该第二子图像块相对应的其它第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息，并根据对比结果进行篡改检测；
所述对每个第二子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第二子图像块对应的待嵌入的水印信息，包括：对每个第二子图像块的置零后的像素进行离散余弦变换，得到每个第二子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵；对每个第二子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵进行JPEG标准量化；对每个第二子图像块对应的量化后的离散余弦变换系数矩阵进行之字形扫描，并选取扫描结果中前14个量化后的离散余弦变换系数；对每个第二子图像块对应的14个量化后的离散余弦变换系数进行二值编码，得到每个第二子图像块对应的64位的待嵌入的水印信息；
针对每个第二子图像块，对比该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息、以及与该第二子图像块相对应的其它第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息，包括：
针对每个第二子图像块，确定该第二子图像块对应的其它第二子图像块，该其它第二子图像块与该第二子图像块之间的位置偏移值与所述多个第二子图像块的总数互素；将该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至其对应的其它第二子图像块的像素的最低有效位；所述位置偏移值通过以下公式选取：
gcd(p,r)＝1
其中，r为对所述第二图像进行分块处理得到的多个第二子图像块的总数，p为所述位置偏移值；
对比该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息、以及与该第二子图像块相对应的其它第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
针对每个第二子图像块，在篡改检测结果表征该第二子图像块被篡改、且与该第二子图像块相对应的其它第二子图像块未被篡改的情况下，根据该其它第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息恢复该第二子图像块。
5.一种图像检测装置，其特征在于，所述装置包括：
第二分块模块，用于获取待检测的第二图像，并对所述第二图像进行分块处理得到多个第二子图像块；
水印提取模块，用于提取每个第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息；
第二置零模块，用于对每个第二子图像块的像素的最低有效位进行置零；
第二水印生成模块，用于对每个第二子图像块的置零后的像素依次进行离散余弦变换、JPEG标准量化、之字形扫描和二值编码，得到每个第二子图像块对应的待嵌入的水印信息；
篡改检测模块，用于针对每个第二子图像块，对比该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息、以及与该第二子图像块相对应的其它第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息，并根据对比结果进行篡改检测；
所述第二水印生成模块，具体用于：
对每个第二子图像块的置零后的像素进行离散余弦变换，得到每个第二子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵；对每个第二子图像块对应的离散余弦变换系数矩阵进行JPEG标准量化；对每个第二子图像块对应的量化后的离散余弦变换系数矩阵进行之字形扫描，并选取扫描结果中前14个量化后的离散余弦变换系数；对每个第二子图像块对应的14个量化后的离散余弦变换系数进行二值编码，得到每个第二子图像块对应的64位的待嵌入的水印信息；
所述篡改检测模块，具体用于：
针对每个第二子图像块，确定该第二子图像块对应的其它第二子图像块，该其它第二子图像块与该第二子图像块之间的位置偏移值与所述多个第二子图像块的总数互素；将该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息嵌入至其对应的其它第二子图像块的像素的最低有效位；所述位置偏移值通过以下公式选取：
gcd(p,r)＝1
其中，r为对所述第二图像进行分块处理得到的多个第二子图像块的总数，p为所述位置偏移值；
对比该第二子图像块对应的待嵌入的水印信息、以及与该第二子图像块相对应的其它第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息，并根据对比结果进行篡改检测。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
篡改恢复模块，用于针对每个第二子图像块，在篡改检测结果表征该第二子图像块被篡改、且与该第二子图像块相对应的其它第二子图像块未被篡改的情况下，根据该其它第二子图像块的像素的最低有效位所嵌入的水印信息恢复该第二子图像块。
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