利用边缘检测与Zernike矩的半脆弱图像水印算法

来源：计算机科学与探索杂志2018年第4期北京时间：

作者：王胜，解辉，张福泉

单位：1. 安徽大学 电子信息工程学院，合肥 2306012. 安徽国防科技职业学院 信息技术学院，安徽 六安 2370113. 清华大学 计算机科学与技术系，北京 1000844. 北京理工大学 软件学院，北京 100081

摘要：为了提高半脆弱图像水印算法的认证能力，提出了基于边缘检测与Zernike不变矩的半脆弱图像水印认证算法。引入离散小波变换（disceret wavelet transform，DWT）机制，对归一化后的载体图像进行三级分解，获取10个子带LL3、HL3、LH3、 HH3、HH2、HL2、 LH2、 HL1、LH1、HH1；再利用Sobel算子与Zernike矩方法对LL3子带进行处理，输出边缘映射与量化特征的Zernike矩，将二者视为水印信息；随后，设计水印嵌入机制，将Sobel边缘映射嵌入到载体图像的LL3子带对应的DWT系数中，形成初始水印图像；并再次利用Sobel算子对初始水印图像进行检测，获取边缘映射，确定嵌入位置，将Zernike矩隐藏到这些位置，获取最终的水印图像；建立水印复原方法，提取完整的水印信息。最后，基于权重欧式距离，设计了水印认证方法，以认证图像与定位篡改区域。实验结果显示，与当前水印技术相比，所提算法具有更强的鲁棒性与更低的篡改率。

关键词：半脆弱图像水印,水印认证,Sobel边缘检测,Zernike不变矩,离散小波变换（DWT）,权重欧式距离