基于图像分割的文档图像水印算法的设计与实现

摘要

当今社会，信息化的步伐日益加快，移动网络的发展将人类数字化的应用推向了一个新的高潮，以此带来的安全问题已变得岌岌可危。版权保护、防伪信息溯源仍是人类社会亟待解决的问题。目前，DRM技术作为一项成熟的技术对电子文档的安全问题起到了很好了保护作用，相对于电子文档，纸质文档的保护尚且处于初级探索阶段。尽管众多学者对文本水印算法做了大量研究，但大多数是针对排版单一的纯文本文档，对于版面复杂的文档水印算法却是凤毛麟角。因此，研究版面复杂的文档图像水印算法对水印技术的应用推广具有重大的现实意义。
　　本文首先对数字水印的基本特征、基本框架等进行综述，并详细分析了在打印扫描过程中图像受到的失真和攻击，同时针对纯文本图像与自然图像的不同特点对其抵抗打印扫描的算法分别进行分析与介绍。接着对图像分割的基本概念和原理做出介绍，并对现有的基于区域、边缘以及基于特定理论的三类图像分割算法详细介绍与分析。
　　其次对连通域标记的基本概念以及常用的标记方法进行了研究分析，在原有算法需要多次扫描的基础上，一次扫描完成所有连通域的标记及合并，并对连通域特殊分叉情况进行分析。应用该算法，设计了基于复杂版面的文档图像的分割、去噪、单字切分算法。具体是，先用该法标记出所有的连通域，然后根据连通域的特性对文档图像进行分割、去噪，并结合汉字的构成原理进行单字切分。实验证明，该算法在文档图像上的应用效果良好。
　　最后本文对基于打印扫描前后不变量的文本水印算法进行研究介绍，并深入分析了“不变量”的变化范围，对该算法进行扩充更好的实现了该算法的鲁棒性；实现了基于数据分类的DCT水印算法并对其进行深入研究和分析；提出了一种基于图像分割的文档图像水印算法设计，并对其进行实现。该设计主要先应用快速连通域算法将文档图像的文本部分与图像部分分别提取出来，然后利用不同的水印算法进行水印的添加或提取。实验证明，该算法设计可成功应用在复杂版面的文档图像上。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外发展现状

1.3 本文的组织结构

第二章 数字水印相关理论与技术

2.1 数字水印技术

2.2 打印扫描过程对图像的影响

2.3 抗打印扫描的水印算法

2.4 本章小结

第三章 图像分割相关理论和关键技术

3.1 引言

3.2 图像分割的基本理论

3.3 常用的图像分割方法

3.4 本章小结

第四章 FCD算法及在文档图像上的应用

4.1 引言

4.2 连通域算法的基本概念及原理

4.3 快速连通域生成及合并算法

4.4 快速连通域算法的应用

4.5 本章小结

第五章 基于分割的文档图像数字水印

5.1 引言

5.2 依据打印扫描前后不变量的文本水印算法

5.3 基于DCT域的图像水印算法

5.4 基于分割的文档图像数字水印算法

5.5 实验结果及其分析

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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