基于无损数字水印的医学图像版权保护系统设计

摘要

随着计算机和信息技术在医院卫生系统中的广泛应用，医院的数字化水平有了明显的提高，并产生大量的医疗数据信息。随着国家医药卫生体制改革的不断深入，区域卫生信息共享将是我国医疗卫生领域信息化建设的重要发展方向。医学图像信息作为临床诊断的重要依据，占了整个医院信息的80％左右，在临床、科研、教学等方面发挥着极其重要的作用，成为信息共享的主要部分。但是由于医学影像在临床诊断和法律伦理方面的重要性，这些敏感的医学信息在公共网络上传输时，十分容易被截获或篡改，如何确保其安全传输(真实性、完整性认证和隐私保护等问题)是必须解决的关键问题。
　　 无损数字水印是数字水印技术的一个子集，近年来受到越来越多的关注，由于其无损特性，被广泛应用在如医学、远程遥感、军事等对数据完整性要求较高的场景中。无损数字水印技术要求含水印图像在水印被提取出来后，能恢复到原始状态。
　　 本文的主要工作和成果如下:
　　 1.对无损数字水印技术做了较全面的综述工作;
　　 2.针对共享环境中的医学图像极容易被盗版的问题，提出了一种基于图像块差值的无损鲁棒水印算法。算法采用Huffman算法对相关块标识信息进行编码，减少了附加信息的长度，从而增大了载体图像的嵌入容量;并采用k-means聚类算法进行水印的提取，进一步提高了水印提取的精确性。实验结果表明，本文提出算法在嵌入容量和鲁棒性方面比相关算法具有优越性;
　　 3.根据(2)中提到的算法，用C＃语言完成医学图像版权保护演示系统的实现。
　　 4.最后，对全文进行总结，并对进一步的研究提出一些展望。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题意义

1．2 研究内容与目标

1．3 本文的内容结构

第2章 无损数字水印技术综述

2．1 无损数字水印定义

2．2 无损数字水印模型

2．2．1 嵌入和提取模型

2．2．2 评估模型

2．2．3 攻击模型

2．3 无损数字水印算法

2．3．1 算法分类

2．3．2 算法综述

2．3．3 研究方向

2．4 无损数字水印在医学图像中的应用

2．4．1 医学图像安全需求

2．4．2 医学图像水印主要方法

2．4．3 无损医学图像水印应用场景

2．5 本章小结

第3章 基于块差值的医学图像无损鲁棒水印算法

3．1 无损鲁棒水印介绍

3．2 基于块差值的数字水印算法

3．2．1 基于变换域的水印算法

3．2．2 基于空域的水印算法

3．3 Huffman编码与K-means聚类算法

3．3．1 Huffman编码

3．3．2 K-means聚类算法

3．4 算法总体设计

3．5 本章小结

第4章 系统实现与算法性能比较

4．1 系统主要界面设计

4．2 系统主要算法实现

4．2．1 块差值计算

4．2．2 水印嵌入

4．2．3 水印提取和图像恢复

4．2．4 Huffman编码与K-means算法

4．2．5 防溢出处理

4．3 算法性能

4．3．1 理论分析

4．3．2 实验结果

4．3．3 讨论

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果