基于二维码的遥感影像数字水印技术研究

摘要

遥感影像是国家重要的基础性、战略性信息资源，具有重要的研究和应用价值，不论在国防建设还是经济开发中，都发挥着巨大的作用。随着信息化网络时代的发展，遥感影像的数据安全问题越来越不容忽视，各种盗版、侵权及其它非法行为愈演愈烈，而现行的安全加密措施，还无法有效解决遥感影像安全保护中的各种问题。
　　数字水印技术作为一种崭新的信息安全技术，为遥感影像的安全保护提供了一种切实有效的解决途径。数字水印技术是利用信号处理的方法，在数字多媒体对象中嵌入秘密水印信息，由此来确定版权拥有者、所有权认证等，从而能够为遥感影像数据的安全使用提供强有力的技术支撑。
　　本文以遥感影像水印技术为研究对象，对基于二维码的遥感影像数字水印模型和算法进行了探讨和实践，主要研究工作和成果如下：
　　（1）介绍了数字水印技术的原理、研究现状以及应用方向等基本情况，并基于遥感影像数据特征，阐述了遥感影像数字水印技术的特点和要求；分析了二维码作为水印的可行性以及应用优势，探讨了二维码数字水印系统的通用模型及算法。
　　（2）通过对遥感影像特点的分析，提出了一种基于DCT的高载荷遥感影像水印算法。通过自定义参数对水印信息进行QR编码，并采用基于DC直流分量的自适应水印嵌入方案，不仅提高了遥感影像水印算法的有效载荷，增强了算法鲁棒性，同时较好地实现了对原始影像的精度控制，满足了遥感影像水印技术对数据可用性的要求。
　　（3）基于对遥感影像几何攻击的分析，提出了一种基于SIFT特征的抗几何攻击遥感影像水印算法。对遥感影像进行SIFT检测，以改进LSB的空域水印算法实现水印的嵌入；水印检测前，同样对受攻击影像进行特征提取，并利用SIFT几何校正实现水印同步。改进后的LSB空域法与SIFT特征检测相结合，不仅降低了对原始影像的数据改动，同时增强了水印的抗几何攻击能力。
　　（4）通过对零水印技术的研究，提出了一种基于离散小波变换DWT的遥感影像零水印算法。通过提取影像DWT小波域稳定的系数来构造特征，并与Q R码进行异或运算形成最终的零水印信号，增强水印的版权表征性；利用Logistic混沌加密技术随机产生提取序列，增加了水印算法的安全性。在水印提取过程中，提出了水印图像的二次检测方案，有效地提高了算法的鲁棒性。

目录

声明

致谢

1 绪论

1.1 选题背景与研究意义(Background and Research Significance)

1.2 研究现状及存在的问题(Research Progress and Existing Problems)

1.3 研究内容及技术路线（Contents and Technical Route of This Research）

1.4 论文结构安排（Structure of This Research）

2 遥感影像数字水印技术理论基础

2.1 数字水印技术(Digital Watermarking Technology)

2.2 遥感影像数字水印技术(Digital Watermarking Technology for Remote Sensing Image)

2.3 二维码遥感影像数字水印系统(Digital Watermarking System Based on Two-Dimensional Code)

2.4 本章小结（Chapter Summary）

3 基于DCT的高载荷遥感影像水印算法

3.1 DCT 数字水印及相关技术基础(DCT Digital Watermarki ng and Related Technology)

3.2 基于 DCT 的高载荷遥感影像水印算法(Hi gh Load Remote Sensing Image Watermarking Algorithm Based on DCT)

3.3 实验结果与分析(Experimental Results and Analysis)

3.4 含水印遥感影像精度分析(Evaluation and Analysis of Watermarked Remote Sensing Images)

3.5 本章小结（Chapter Summary）

4 结合SIF T特征的抗几何攻击遥感影像水印算法

4.1 抗几何攻击水印技术(Digital Watermarking Technology That Can Resist Geometric Attacks)

4.2 基于 SIFT 几何校正的抗几何攻击方法(Anti - geometric Attack Method Based on SIFT Geometric Correction)

4.3 结合 SIFT 特征的抗几何攻击遥感影像水印算法(Remote Sensing Image Watermarking Algorithm Based on SIFT Feature for Anti -geometric Attack)

4.4 含水印遥感影像精度分析(Evaluation and Analysis of Watermarked Remote Sensing Images)

4.5 本章小结（Chapter Summary）

5 基于DWT的遥感影像零水印技术研究

5.1 零水印技术及基础理论(Zero Watermarking Technology and Other Basic Theory)

5.2 基于DWT变换的零水印算法(Zero Watermarking Technology and Other Basic Theory)

5.3 实验结果与分析(Experimental Results and Analysis)

5.4 本章小结（Chapter Summary）

6 结论与展望

6.1 结论（Conclusions）

6.2 展望（Perspective）

参考文献

作者简历

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