CN115660933A

CN115660933A - 一种水印信息的识别方法、装置及设备

Info

Publication number: CN115660933A
Application number: CN202211363903.7A
Authority: CN
Inventors: 李公宝; 陈剑龙
Original assignee: Beijing Yizhixuan Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Yizhixuan Technology Co ltd
Priority date: 2022-11-02
Filing date: 2022-11-02
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2042-11-02
Also published as: CN115660933B

Abstract

本发明提供一种水印信息的识别方法、装置及设备，所述方法包括：获得待处理图像；所述待处理图像包括：添加水印信息的图像；对所述待处理图像进行预处理，得到待识别图像；对所述待识别图像进行识别，确定所述待识别图像中的至少一个目标信息编码单元；根据所述目标信息编码单元和所述目标信息编码单元对应的目标水印信息编码，确定目标水印信息；本发明的方案解决了恶劣情况下的无法识别水印信息的问题，实现了水印信息的自动识别，提高了水印信息的提取效率和准确性。

Description

一种水印信息的识别方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及水印技术领域，特别是一种水印信息的识别方法、装置及设备。

背景技术

随着无纸化办公环境的日益普及，很多重要的敏感内容数据会在各种电脑终端和移动终端设备屏幕显示输出，而使用智能手机、数码相机等成像设备可以很方便地进行屏幕拍照和录制，但是极易造成各种重要文档内容的图像复制、数据泄露以及扩散传播等问题，大多数情况下还无法对文档泄密行为进行有效、及时、准确的封堵防护和源头追溯。

为了有效地进行屏幕敏感数据泄漏后的泄密溯源取证，通常会在整个终端显示屏幕上叠加一层包含用户身份标识信息的矢量点阵图案，以特定方式构成并重复排列而成。当机密信息被拍摄外传时，管理员在照片上获取点阵水印图案后，可以识读出泄密信息来源的相关信息(如：计算机名称、用户名称、网际互连协议IP以及日期等)，以防止屏幕信息被泄露后出现无据可查的现象。

但是目前点阵水印信息的提取识别主要依赖人工方式，即通过人眼识别水印点阵图案的类型判别水印信息“0”和“1”来提取整个水印信息位串。该方法的水印信息提取识别效率低、准确性差，在恶劣环境(即拍照图片模糊、文档内容遮挡以及屏幕拍照不完整等场景)下无则法进行正确识别。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水印信息的识别方法、装置及设备，解决了恶劣情况下的无法识别水印信息的问题，实现了水印信息的自动识别，提高了水印信息的提取效率和准确性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种水印信息的识别方法，包括：

获得待处理图像；所述待处理图像包括：添加水印信息的图像；

对所述待处理图像进行预处理，得到待识别图像；

对所述待识别图像进行识别，确定所述待识别图像中的至少一个目标信息编码单元；

根据所述目标信息编码单元和所述目标信息编码单元对应的目标水印信息编码，确定目标水印信息。

可选的，所述添加水印信息的图像通过以下过程得到，包括：

获取待嵌入的水印信息；所述水印信息包括至少一个水印信息编码；

按照所述水印信息中的水印信息编码与预设点阵图案之间的对应关系，生成矩形子图；

根据所述矩形子图，确定矩形全图；

将所述矩形全图叠加至待添加图像，得到添加水印信息的图像。

可选的，对所述待处理图像进行预处理，得到待识别图像，包括：

对所述待处理图像进行分块处理，得到多个图像块；

根据每个所述图像块的平均灰度值，确定每个所述图像块的二值化阈值；

对所述二值化阈值对应的图像块进行二值化处理，得到二值化图像块；

将所述二值化图像块进行拼接处理，得到待识别图像。

可选的，对所述待识别图像进行识别，确定所述待识别图像中的至少一个目标信息编码单元，包括：

对所述待识别图像进行边缘点提取处理，得到至少一个封闭曲线；

对所述封闭曲线的围成区域进行去噪处理，得到确定所述待识别图像中的至少一个目标矢量图元；

根据所述至少一个目标矢量图元，确定目标信息编码单元。

可选的，对所述封闭曲线的围成区域进行去噪处理，得到确定所述待识别图像中的至少一个目标矢量图元，包括：

确定所述封闭曲线的围成区域的最小外接矩形和所述最小外接矩形的中心点坐标；

根据所述最小外接矩形，确定信息编码单元中目标矢量图元的半径；

对所述信息编码单元中目标矢量图元的半径进行过滤处理，得到满足预设半径长度的目标半径；

根据所述目标半径和所述中心点坐标，确定所述待识别图像中的至少一个目标矢量图元。

可选的，对所述信息编码单元中目标矢量图元的半径进行过滤处理，得到满足预设半径长度的目标半径，包括：

遍历所述待识别图像中所有的目标矢量图元，确定与每个第一目标矢量图元距离最近的预设数量个第二目标矢量图元；其中，所述每个第一目标矢量图元与所述预设数量个第二目标矢量图元构成信息编码单元点序列；

根据第一目标矢量图元与所述预设数量个第二目标矢量图元的坐标，对所述信息编码单元点序列进行排序，得到目标信息编码单元。

可选的，根据所述目标信息编码单元和所述目标信息编码单元对应的目标水印信息编码，确定目标水印信息，包括：

从所述待识别图像中确定至少一个块头标识图案；

依据所述至少一个块头标识图案的位置，确定至少一个目标矩形子图；

根据所述目标信息编码单元对应的目标水印信息编码，对至少一个目标矩形子图进行解析，得到目标水印信息。

本发明还提供一种水印信息的识别装置，包括：

获取模块，用于获得待处理图像；所述待处理图像包括：添加水印信息的图像；

处理模块，用于对所述待处理图像进行预处理，得到待识别图像；对所述待识别图像进行识别，确定所述待识别图像中的至少一个目标信息编码单元；根据所述目标信息编码单元对应的水印信息编码，确定目标水印信息。

本发明还提供一种计算设备，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如上述的方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的方法。

本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

本发明的上述方案，通过获得待处理图像；所述待处理图像包括：添加水印信息的图像；对所述待处理图像进行预处理，得到待识别图像；对所述待识别图像进行识别，确定所述待识别图像中的至少一个目标信息编码单元；根据所述目标信息编码单元和所述目标信息编码单元对应的目标水印信息编码，确定目标水印信息；解决了恶劣情况下的无法识别水印信息的问题，实现了水印信息的自动识别，提高了水印信息的提取效率和准确性。

附图说明

图1是本发明实施例的水印信息的识别方法的流程示意图；

图2是本发明提供的具体的实施例中的信息编码单元的示意图；

图3是本发明提供的具体的实施例中的水印信息编码为0的预设点阵图案的示意图；

图4是本发明提供的具体的实施例中的水印信息编码为1的预设点阵图案的示意图；

图5是本发明提供的具体的实施例中的水印信息编码为2的预设点阵图案的示意图；

图6是本发明提供的具体的实施例中的水印信息编码为3的预设点阵图案的示意图；

图7是本发明提供的具体的实施例中的水印信息编码为4的预设点阵图案的示意图；

图8是本发明提供的具体的实施例中的水印信息编码为5的预设点阵图案的示意图；

图9是本发明提供的具体的实施例中的水印信息编码为6的预设点阵图案的示意图；

图10是本发明提供的具体的实施例中的水印信息编码为7的预设点阵图案的示意图；

图11是本发明提供的具体的实施例中的水印信息编码为8的预设点阵图案的示意图；

图12是本发明提供的具体的实施例中的水印信息编码为9的预设点阵图案的示意图；

图13是本发明提供的具体的实施例中的块头标识图案的示意图；

图14是本发明提供的具体的实施例中的块头标识图案的示意图；

图15是本发明提供的具体的实施例中的用户ID标识信息位串0010004的矩形子图；

图16是本发明提供的具体的实施例中的日期信息位串2461553的矩形子图；

图17是本发明提供的具体的实施例中的待处理图像的效果示意图；

图18是本发明提供的具体的实施例中的目标信息编码单元点序列的经排序后的各点顺序关系示意图；

图19是本发明提供的具体的实施例中与水印信息编码1对应的目标信息编码单元点序列的图案示意图；

图20是本发明提供的具体的实施例中与水印信息编码2对应的目标信息编码单元点序列的图案示意图；

图21是本发明提供的具体的实施例中与水印信息编码3对应的目标信息编码单元点序列的图案示意图；

图22是本发明提供的具体的实施例中与水印信息编码4对应的目标信息编码单元点序列的图案示意图；

图23是本发明提供的具体的实施例中与水印信息编码5对应的目标信息编码单元点序列的图案示意图；

图24是本发明提供的具体的实施例中与水印信息编码6对应的目标信息编码单元点序列的图案示意图；

图25是本发明提供的具体的实施例中与水印信息编码7对应的目标信息编码单元点序列的图案示意图；

图26是本发明提供的具体的实施例中与水印信息编码8对应的目标信息编码单元点序列的图案示意图；

图27是本发明提供的具体的实施例中与水印信息编码9对应的目标信息编码单元点序列的图案示意图；

图28是本发明提供的具体的实施例中矢量图元在水平方向存在偏差的示意图；

图29是本发明提供的具体的实施例中矢量图元在直方向存在偏差的示意图；

图30是本发明实施例的水印信息的识别装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本发明的实施例提出一种水印信息的识别方法，包括：

步骤11，获得待处理图像；所述待处理图像包括：添加水印信息的图像；

步骤12，对所述待处理图像进行预处理，得到待识别图像；

步骤13，对所述待识别图像进行识别，确定所述待识别图像中的至少一个目标信息编码单元；

步骤14，根据所述目标信息编码单元和所述目标信息编码单元对应的目标水印信息编码，确定目标水印信息。

该实施例中，待处理图像是由矩形全图叠加在待添加图像上得到的，水印信息用于对待添加图像泄密行为进行源头追溯；对待处理图像进行预处理，得到待识别图像，从预处理得到的待识别图像中识别得到多个目标信息编码单元，根据待识别图像中的至少一个目标信息编码单元，确定该待处理图像的目标水印信息；这里的目标水印信息优选与待添加图像上叠加的矩形全图对应的水印信息一致；可以在保证水印信息嵌入容量和视觉效果平衡的前提下，解决水印信息提取识别效率低、准确性差以及在特定情况下无法提取识别的问题，实现了水印信息的自动识别，提高了水印信息的提取效率和准确性。

需要说明的是，上述的待处理图像可以是对添加水印信息的图像进行屏幕截屏或打印得到的，也可以是对添加水印信息的屏幕显示图像或其打印件进行拍照得到的，还可以是其他方式得到的，本申请不以此为限制；本申请的方案适用于各种恶劣条件下得到的待处理图像的水印信息识别，水印信息识别效果好，准确性高。

本发明一可选的实施例中，所述添加水印信息的图像通过以下过程得到：

步骤a1，获取待嵌入的水印信息；所述水印信息包括至少一个水印信息编码；

步骤a2，按照所述水印信息中的水印信息编码与预设点阵图案之间的对应关系，生成矩形子图；

步骤a3，根据所述矩形子图，确定矩形全图；

步骤a4，将所述矩形全图叠加至待添加图像，得到添加水印信息的图像。

本实施例中，获取待嵌入的水印信息，水印信息包括至少一个水印信息编码，该水印信息优选为水印信息位串；

按照水印信息中的水印信息编码与预设点阵图案之间的对应关系，生成矩形子图；具体的，预设点阵图案与预设位进制的水印信息编码对应，由于水印信息由不同水印信息编码组合构成，该水印信息编码可以表示不同的数字编码，将水印信息编码转换为预设位进制，并根据水印信息中的不同水印信息编码分别选择相应的预设点阵图案，将不同的预设点阵图案按照第一预设规则排列，构成矩形子图；其中，这里的第一预设规则包括：将水印信息编码对应的预设点阵图案构成n₂×m₂的矩形子图，相邻的预设点阵图案之间的最小行间距为l₃，相邻的预设点阵图案之间的最小列间距为l₄；

另外，需要说明的是，水印信息编码优选为二进制或十进制，转换后的预设位进制优选为十进制。

下面，对预设点阵图案进行说明：

每个预设点阵图案由多个矢量图元按照第二预设规则排列构成，不同的预设点阵图案可以视作不同的信息编码单元，可以表示不同的水印信息编码；对于预设点阵图案优选用分组点阵的信息隐藏方式，即多个矢量图元构成的分组点阵为一预设点阵图案，具体的，预设点阵图案由n₁×m₁的矢量图元按照第二预设规则排列构成，相邻的矢量图元之间的最小行间距为l₁，相邻的矢量图元之间的最小列间距为l₂，以避免识别时位于不同信息编码单元中的矢量图元产生混淆；矢量图元类型可以为圆形、椭圆形、矩形、正方形或者多边形等，本申请不以此为限制，可根据实际需求选择。另外，通过控制预设点阵图案特定位置的矢量图元的有无可以来对应不同的水印信息编码的信息编码单元。

进一步的，本发明一可选的实施例中，所述矩形子图还包括至少一个块头标识图案；所述块头标识图案与预设点阵图案不相同。

该实施例中，块头标识图案可以在该水印信息识别时，能够快速对每个矩阵子图进行自动定位，该块头标识图案优选设置在矩阵子图的一个或多个顶点处；多个块头标识图案可以是相同的，也可以是不同的，但必须和预设点阵图案不相同。

确定矩形子图之后，根据待添加图像的尺寸将多个矩形子图按照第三预设规则进行拼接排列，得到与原始图像的尺寸同等大小的矩形全图，该矩形全图作为待嵌入的水印信息，可以抵抗局部截图或局部拍照的对水印信息的攻击；其中，这里的待添加图像的尺寸优选为该待添加图像所在的终端屏幕显示窗口的尺寸大小；其中，第三预设规则包括：由多个矩形子图排列构成n₃×m₃的矩形全图，相邻的矩形子图之间的最小行间距为l₅，相邻的矩形子图之间的最小列间距为l₆；

然后将矩形全图以中心对齐方式叠加至待添加图像中，即可得到已嵌入水印信息的添加水印信息的图像。

需要说明的是，本申请中预设点阵图案构成的矩形全图不仅可以叠加至终端屏幕显示的待添加图像中，也可以在待添加图像的打印输出过程中实时内嵌至打印文档的底部，以使得当包含有预设点阵图案的纸质文档原件、复印件(优选支持多次迭代复印5次以上)、扫描件、拍照件以及残存件(残损原因包括污渍、裁剪、折皱以及撕毁中的至少一种)等发生泄密时，可以通过从剩余的图像内容(作为待处理图像)中提取识别水印信息进行泄密源头追溯取证。

如图2所示，一个具体的实施例中，图2示出了预设点阵图案对应的空白的信息编码单元，每个信息编码单元由2行3列，共计6个圆形的矢量图元构成，n₁＝2，m₁＝2，相邻的矢量图元之间的最小行间距为L₁，相邻的矢量图元之间的最小列间距为L₂；

如图3至12所示，对图2所示的信息编码单元进行不同的变形处理，得到10种不同预设点阵图案，其中，图3所示的预设点阵图案对应十进制的水印信息编码0，图4所示的预设点阵图案对应十进制的水印信息编码1，图5所示的预设点阵图案对应十进制的水印信息编码2，图6所示的预设点阵图案对应十进制的水印信息编码3，图7所示的预设点阵图案对应十进制的水印信息编码4，图8所示的预设点阵图案对应十进制的水印信息编码5，图9所示的预设点阵图案对应十进制的水印信息编码6，图10所示的预设点阵图案对应十进制的水印信息编码7，图11所示的预设点阵图案对应十进制的水印信息编码8，图12所示的预设点阵图案对应十进制的水印信息编码9；

如图13和图14所示，图13和图14分别示出了不同的块头标识图案，这两个块头标识图案与图3至12所示的预设点阵图案中的矢量图元的位置不相同，在待嵌入水印信息的第一图像中分别嵌入用户ID(Identity Document，身份标识号)标识信息位串“0010004”和日期信息位串“2461553”，用户ID标识信息位串“0010004”和日期信息位串“2461553”分别由十进制的7位水印信息编码构成，可知，十进制的水印信息编码0对应图3所示的预设点阵图案，十进制的水印信息编码1对应图4所示的预设点阵图案，依次类推，将每个水印信息编码对应的预设点阵图案按照相邻的预设点阵图案之间的最小行间距为4×L₁，相邻的预设点阵图案之间的最小列间距为4×L₂的规则进行排列，得到矩形子图，每个矩形子图的大小为n₂＝2，m₂＝4；

如图15所示，图15的左上角为图13所示的块头标识图案，第一行从左至右依次对应图3所示的水印信息编码0、图3所示的水印信息编码0以及图4所示的水印信息编码1，第二行从左至右依次对应图3所示的水印信息编码0、水印信息编码0、水印信息编码0以及图7所示的水印信息编码4，这样，得到了用户ID标识信息位串“0010004”的矩阵子图；

如图16所示，图16的左上角为图14所示的块头标识图案，第一行从左至右依次对应图5所示的水印信息编码2、图7所示的水印信息编码4以及图9所示的水印信息编码6，第二行从左至右依次对应图4所示的水印信息编码1、图8所示的水印信息编码5、水印信息编码5以及图6所示的水印信息编码3，这样，得到了用日期信息位串“2461553”的矩阵子图；

需要说明的是，图15和图16中的虚线仅作为读者便于区分每个预设点阵图案的辅助线，并不是矩形子图或矩形全图实际所具有的虚线标记；

为了保证待嵌入水印信息的第一图像在重点的屏幕显示整体效果的一致性，将多个矩形子图按照相邻的矩形子图之间的最小行间距为4×L₁，相邻的矩形子图之间的最小列间距为4×L₂的规则进行排列，得到矩形全图；

如图17所示，进一步的，将矩形全图嵌入至第一图像中，得到如图17所示的图像，该图像的截图、打印件以及照片等均可以作为待识别处理图像，进行后续的水印信息识别，以便于泄密源头追溯取证。

本发明一可选的实施例中，步骤12包括：

步骤121，对所述待处理图像进行分块处理，得到多个图像块；

步骤122，根据每个所述图像块的平均灰度值，确定每个所述图像块的二值化阈值；

步骤123，对所述二值化阈值对应的图像块进行二值化处理，得到二值化图像块；

步骤124，将所述二值化图像块进行拼接处理，得到待识别图像。

本实施例中，为了提高待处理图像中水印信息的自动提取识别效率，对于获取的包含水印信息的待处理图像进行预处理，该预处理优选为二值化处理，本实施例中的预处理为自适应图像二值化处理二值化处理可以克服待处理图像可能存在的明暗不均的问题；

具体的，将尺寸大小为w×h的待处理图像I进行图像分块处理，得到多个尺寸大小为l×l的图像块S_i，根据每个图像块S_i的平均灰度值g_i，确定每个图像块的二值化阈值T_i；每个图像块S_i的中心点为P_i，计算以P_i为中心，宽为w′且高为h′的图像块的平均灰度值为g_i，其中，

计算每个图像块的二值化阈值T_i＝g_i*η，其中，η为调整二值化深浅幅度的第一常数，该第一常数η∈[0.85,0.9]；基于计算得到的二值化阈值T_i，对图像块S_i进行二值化处理，得到二值化图像块；

将所有的二值化图像块进行拼接处理，得到整幅的待识别图像I′。

上述的预处理过程可以使得水印信息的识别效果更好，有效地克服了可能由于待处理图像的明暗不均所导致的识别错误的问题，另外，需要说明的是，本申请中的预处理除了自适应图像二值化处理，还可以为摩尔纹去除处理、图像倾斜校正处理、图像增强处理等，可根据实际需求选择图像的预处理方式，本申请不以此为限制。

本发明一可选的实施例中，步骤13包括：

步骤131，对所述待识别图像进行边缘点提取处理，得到至少一个封闭曲线；

步骤132，对所述封闭曲线的围成区域进行去噪处理，得到确定所述待识别图像中的至少一个目标矢量图元；

步骤133，根据所述至少一个目标矢量图元，确定目标信息编码单元。

本实施例中，对待识别图像进行连通区域的边缘点提取处理，得到多条由离散边缘点集合构成的封闭曲线，由于待处理图像的获取方式是多种的，因此，对待识别图像进行边缘点提取处理时可能存在一定的噪点，即此时的封闭曲线围成区域并不全部是矢量图元，混入噪点可能会影响后续对水印信息的识别，因此，对封闭曲线围成区域进行去噪处理，进而可以确定待识别图像中的至少一个目标信息编码单元。

本发明一可选的实施例中，步骤132包括：

步骤1321，确定所述封闭曲线的围成区域的最小外接矩形和所述最小外接矩形的中心点坐标；

步骤1322，根据所述最小外接矩形，确定信息编码单元中目标矢量图元的半径；

步骤1323，对所述信息编码单元中目标矢量图元的半径进行过滤处理，得到满足预设半径长度的目标半径；

步骤1324，根据所述目标半径和所述中心点坐标，确定所述待识别图像中的至少一个目标矢量图元。

本实施例中，通过在封闭曲线

外沿设置最小外接矩形

该最小外接矩形

是指可以将封闭曲线

的围成区域完全包围住的、面积最小的矩形，确定最小外接矩形

的中心点坐标p_i，将最小外接矩形

的宽度和高度进行比较，得到宽度和高度中更大的值d，将该值d作为封闭曲线

所包围目标矢量图元的直径，该封闭曲线对应的目标矢量图元的半径r_i＝d_i/2；

进一步，根据目标矢量图元的半径r_i过滤掉尺寸过大的前景内容区域，得到所有的至少一个目标矢量图元以及可能存在的干扰噪声点(上述的噪点)；

至少一个目标矢量图元构成的目标矢量图元的点阵集合为：P＝{p₁,p₂,…,p_n}，其中，p₁,p₂,…,p_n均为不同的目标矢量图元的中心点坐标；

对于任意中心点坐标点p_i，中心点坐标点p_i的位置坐标(x_i,y_i)，即中心点坐标点p_i所对应最小外接矩形

的中心点坐标；中心点坐标点p_i的半径大小为半径r_i＝d_i/2。

至此，步骤132完成了从预处理后的待识别图像中识别出所有可能的封闭曲线区域，并对封闭曲线区域对应的目标矢量图元进行初步过滤处理，以提供水印信息的提取准确率。

本发明一可选的实施例中，步骤133包括：

步骤1331，遍历所述待识别图像中所有的目标矢量图元，确定与每个第一目标矢量图元距离最近的预设数量个第二目标矢量图元；其中，所述每个第一目标矢量图元与所述预设数量个第二目标矢量图元构成信息编码单元点序列；

步骤1332，根据第一目标矢量图元与所述预设数量个第二目标矢量图元的坐标，对所述信息编码单元点序列进行排序，得到目标信息编码单元。

本实施例中，目标矢量图元的点阵集合包括至少一个目标矢量图元，遍历标矢量图元的点阵集合，依次计算出与每个第一目标矢量图元距离最近的预设数量个第二目标矢量图元，将第一目标矢量图元与其对应的预设数量个第二目标矢量图元构成一信息编码单元点序列，其中，对信息编码单元点序列中的目标矢量图元按照第四预设规则进行排列，得到目标信息编码单元点序列；

其中，第四预设规则优选为：若信息编码单元点序列中的目标矢量图元的各纵坐标值不同，则优先按照纵坐标值从小到大进行排序；反之，当信息编码单元点序列中的目标矢量图元纵坐标值较为接近时，则按照横坐标值从小到大进行排序。

进一步的，根据目标信息编码单元点序列，确定目标信息编码单元，即，将目标信息编码单元点序列的排布规则与预设点阵图案逐一匹配，确定目标信息编码单元。

具体的，根据所述目标信息编码单元点序列，确定目标信息编码单元点序列的排布规则；所述目标信息编码单元点序列的排布规则包括：

(1)设目标信息编码单元点序列的左边界x_l，则满足LR.left＝x_l；

(2)设目标信息编码单元点序列的右边界x_r，则满足LR.right＝x_r；

(3)设目标信息编码单元点序列的上边界y_t，则满足LR.top＝y_t；

(4)设目标信息编码单元点序列的下边界y_b，则满足LR.bottom＝y_b；

(5)设目标信息编码单元点序列中的目标矢量图元的中心点坐标包括：(x₁,y₁)、(x₂,y₂)及(x₃,y₃)，则目标矢量图元的中心点坐标的左右边界之间的差值和上下边界之间的差值满足预设关系式，其中，预设关系式包括冗余参数δ。

当判断目标信息编码单元点序列满足上述排布规则时，在目标矢量图元的点阵集合中删除目标信息编码单元点序列中的目标矢量图元，依次重复上述过程，直至完成对目标矢量图元的点阵集合中所有的目标矢量图元的识别。

一个具体的实施例中，遍历目标矢量图元的点阵集合P中所有的目标矢量图元，依次计算与第一目标矢量图元p₁距离最近的两个第二目标矢量图元(该第二目标矢量图元为离散点)，分别记为p₂和p₃；

将p₁、p₂、p₃按照第四预设规则排序得到目标信息编码单元点序列{p₁′,p₂′,p₃′}，第四预设规则为：若p₁、p₂、p₃的纵坐标值不同，则优先按照纵坐标值从小到大进行排序；反之，当p₁、p₂、p₃的纵坐标值较为接近时，则按照横坐标值从小到大进行排序；

如图18所示，若目标信息编码单元点序列{p₁′,p₂′,p₃′}经排序后的各点顺序关系如图18所示，其中，图18中的虚线所围成的矩形框为p₁′、p₂′、p₃′三个点构成的最小外接矩形LR，并满足如下的排布规则：

设点p₁′与p₃′的左边界的较小值为x_l，则满足LR.left＝x_l；

设点p′₃的下边界为y_b，则满足LR.bottom＝y_b；

设点p′₂的右边界为x_r，则满足LR.right＝x_r；

设点p′₁与p′₂的上边界的较小值为y_t，则满足LR.top＝y_t；

设点p′₁、p′₂、p′₃的中心点坐标分别为(x₁,y₁)、(x₂,y₂)及(x₃,y₃)，则满足预设关系式2*(y₃-y₁)-δ<x₂-x₁<2*(y₃-y₁)+δ；

在未存在任何偏差的矢量图元的排布中，x₂-x₁应该等于2*(y₃-y₁)，但经过实际使用时的打印扫描、纸张拍照、屏幕拍照以及屏幕截屏等操作后，矢量图元所构成的点阵位置会出现一定的偏移，引入冗余参数δ，其中，δ＝(y₃-y₁)/4；

根据上述目标信息编码单元点序列{p₁′,p₂′,p₃′}的排布规则，并与预设点阵图案进行匹配，可识别出图18所示的第一目标矢量图元p₁的目标信息编码单元点序列对应的图案与图3所示的预设点阵图案一致；图3对应的水印信息编码0；

如图19至27所示，图19至27所示的目标信息编码单元点序列的图案依次对应图4至12所示的水印信息编码1、水印信息编码2、水印信息编码3、水印信息编码4、水印信息编码5、水印信息编码6、水印信息编码7、水印信息编码8以及水印信息编码9。

将识别后{p₁′,p₂′,p₃′}从点阵集合P中删除，依次重复执行上述过程，完成点阵集合P中其余所有的第一目标矢量图元对应的目标信息编码单元的识别过程。

本发明一可选的实施例中，步骤133还包括：

步骤1333，对目标矢量图元进行共线性检测处理，得到排除噪点后的目标矢量图元。

本实施例中，由于矢量图元的提取结果中仍然会存在尺寸较小的噪点，需要进一步进行正确性验证，否则会影响最终的水印信息提取的准确性。因而，可以采用矢量图元点阵的共线技术进行噪点的排除，矢量图元点阵的共线技术具体分为水平方向共线性检测和竖直方向共线性检测；下面对水平方向共线性检测和竖直方向共线性检测的过程进行说明：

如图28所示，水平方向共线性检测包括：在未存在任何偏差的添加了水印信息的待处理图像中，水印信息编码0的信息编码单元中矢量图元P₁和P₂会位于同一水平线上，但存在偏差的该待处理图像中，矢量图元P₁和P₂的位置可能发生偏移。

其中P₁和P₂的中心点坐标分别为(x₁,y₁)与(x₂,y₂)，P₁和P₂的半径分别为r₁与r₂，在存在任何偏差的情况下，应满足y₁＝y₂，但在存在偏差的情况下，y₁与y₂也会产生偏差，二者近似相等；此时，当两个点的位置关系满足第一关系式：

则可以判断P₁和P₂两个点在水平方向上满足共线的关系，该第一关系式表示当P₁和P₂两个点满足水平方向上的共线关系时，即使存在微小的偏移，其中一个点的中心不能超出另一个点的上边界或下边界范围。

如图29所示，竖直方向共线性检测包括：在未存在任何偏差的添加了水印信息的待处理图像中，水印信息编码0的信息编码单元中矢量图元P₁与P₃会位于同一竖直线上，但存在偏差的该待处理图像中，矢量图元P₁与P₃的位置可能发生偏移。

其中，P₁与P₃的中心点坐标分别为(x₁,y₁)与(x₃,y₃)，P₁与P₃的半径分别为r₁与r₃，在存在任何偏差的情况下，应满足x₁＝x₃，但在存在偏差的情况下，x₁与x₃也会产生偏差，二者近似相等；此时，当两个点的位置关系满足第二关系式：

则可以判断P₁与P₃两个点在竖直方向上满足共线的关系，该第二关系式表示当P₁与P₃两个点满足竖直方向上的共线关系时，即使存在微小的偏移，其中一个点的中心不能超出另一个点的左边界或右边界范围。

需要说明的是，当目标信息编码单元中的目标矢量图元的点阵图案识别正确时，应同时满足水平方向共线性检测和竖直方向共线性检测。通过共线性检测，既可以验证提取水印信息的正确性，又可以排除非矢量图元点阵的干扰。

共线性检测可以有效地避免存在与矢量图元的点阵图案的尺寸大小相似的噪声或干扰，即可以通过共线性检测过滤掉干扰信息，避免出现错误的检测信息，提高了水印信息提取的准确率。

另外，目标信息编码单元共线性检测的所有实现方式均适用于块头标识图案的共线性检测中，也能达到相同的过滤效果。

本发明一可选的实施例中，步骤14包括：

步骤141，从所述待识别图像中确定至少一个块头标识图案；

步骤142，依据所述至少一个块头标识图案的位置，确定至少一个目标矩形子图；

步骤143，根据所述目标信息编码单元对应的目标水印信息编码，对至少一个目标矩形子图进行解析，得到目标水印信息。

本实施例中，正确识别出所有的目标信息编码单元和块头标识图案后，需要根据矩形子图的构成规则，并依据块头标识图案所在的位置，依次按照位置关系将目标信息编码单元进行重新排序，其中，这里的重新排序规则优选为第三预设规则；

将每个目标信息编码单元对应的目标水印信息编码解析出来，并进行拼接，即可得到目标水印信息，该目标水印信息与原始的水印信息相同。

另外，需要说明的是，当解析得到的目标矩形子图中的目标水印信识别错误或者不完整时，可以从矩阵全图中其他的目标矩形子图中选择相应位置处的目标水印信息进行补充，这样可以有效提高屏幕图像获取不完整或者图像被裁剪等恶劣条件下水印提取的正确率；

除了进行水平方向和竖直方向的共线性检测外，还可以在原始的水印信息中加入纠错编码信息，如CRC16、CRC32、BCH(一种纠错编码)或者汉明编码等，其中，CRC为循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check)，以进一步验证水印信息的正确性。

一个具体的实施例中，对全页均嵌入有水印信息的第二图像进行识别，具体包括：

步骤一，获取第二图像的屏幕截屏或相片，并进行预处理操作，得到待识别图像；

步骤二，从待识别图像中预先识别所有可能的封闭曲线，并进行初步过滤操作，得到目标矢量图元；

步骤三，根据预设点阵图案的排列规则，从保留的目标矢量图元的点阵集合中识别出每个目标信息编码单元，并验证所有目标信息编码单元的正确性；

步骤四，根据目标信息编码单元的排列规则以及识别得到的块头标识图案，对矩形子图进行重组，还原出目标水印信息，该目标水印信息与原始的水印信息一致；

其中，第二图像包括添加水印信息的图像，该添加水印信息的图像的水印信息的嵌入过程如下：

由多个矢量图元按照第二预设规则排列组成的不同的预设点阵图案，每个预设点阵图案视为不同的信息编码单元，并表示不同的水印信息编码；

根据待嵌入的水印信息选择相应的预设点阵图案，并按照特定规则排列成一个矩形子图，并在矩形子图的一个或多个顶点处放置固定的块头标识图案；根据第二图像的尺寸大小将矩形子图按照第三预设规则排列成同等大小的矩形全图，并将该矩形全图以中心对齐方式叠加至待添加图像，得到添加水印信息的图像，对添加水印信息的图像进行屏幕截屏或拍照等处理，得到第二图像。

本发明的实施例通过获得待处理图像；所述待处理图像包括：添加水印信息的图像；对所述待处理图像进行预处理，得到待识别图像；对所述待识别图像进行识别，确定所述待识别图像中的至少一个目标信息编码单元；根据所述目标信息编码单元和所述目标信息编码单元对应的目标水印信息编码，确定目标水印信息，从而解决了恶劣情况下的无法识别水印信息的问题，实现了水印信息的自动识别，提高了水印信息的提取效率和准确性。

如图30所示，本发明的实施例还提供一种水印信息的识别装置300，包括：

获取模块301，用于获得待处理图像；所述待处理图像包括：添加水印信息的图像；

处理模块302，用于对所述待处理图像进行预处理，得到待识别图像；对所述待识别图像进行识别，确定所述待识别图像中的至少一个目标信息编码单元；根据所述目标信息编码单元和所述目标信息编码单元对应的目标水印信息编码，确定目标水印信息。

可选的，所述添加水印信息的图像通过以下过程得到：

根据所述矩形子图，确定矩形全图；

对所述待处理图像进行分块处理，得到多个图像块；

将所述二值化图像块进行拼接处理，得到待识别图像。

根据所述至少一个目标矢量图元，确定目标信息编码单元。

从所述待识别图像中确定至少一个块头标识图案；

需要说明的是，该装置是与上述方法对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。

本发明的实施例还提供一种计算设备，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如上述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。

本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有指令，所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。

因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种水印信息的识别方法，其特征在于，包括：

对所述待处理图像进行预处理，得到待识别图像；

2.根据权利要求1所述的水印信息的识别方法，其特征在于，所述添加水印信息的图像通过以下过程得到：

根据所述矩形子图，确定矩形全图；

3.根据权利要求1所述的水印信息的识别方法，其特征在于，对所述待处理图像进行预处理，得到待识别图像，包括：

对所述待处理图像进行分块处理，得到多个图像块；

将所述二值化图像块进行拼接处理，得到待识别图像。

4.根据权利要求1所述的水印信息的识别方法，其特征在于，对所述待识别图像进行识别，确定所述待识别图像中的至少一个目标信息编码单元，包括：

根据所述至少一个目标矢量图元，确定目标信息编码单元。

5.根据权利要求4所述的水印信息的识别方法，其特征在于，对所述封闭曲线的围成区域进行去噪处理，得到确定所述待识别图像中的至少一个目标矢量图元，包括：

6.根据权利要求1所述的水印信息的识别方法，其特征在于，对所述信息编码单元中目标矢量图元的半径进行过滤处理，得到满足预设半径长度的目标半径，包括：

7.根据权利要求1所述的水印信息的识别方法，其特征在于，根据所述目标信息编码单元和所述目标信息编码单元对应的目标水印信息编码，确定目标水印信息，包括：

从所述待识别图像中确定至少一个块头标识图案；

8.一种水印信息的识别装置，其特征在于，包括：

9.一种计算设备，其特征在于，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至7任一项所述的方法。