抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法及系统

技术特征：
1.抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法，其特征在于，获取待处理的原始4d光场图像和水印信息，对光场图像进行预处理，得到宏像元图像；将水印信息嵌入宏像元图像中的多个位置，得到含水印的宏像元图像；将含水印的宏像元图像转化成含水印的光场子孔径图像，将水印嵌入到宏像元图像中所造成的信息损失可逆地嵌入到含水印的光场子孔径图像中，得到最终的4d可逆鲁棒水印光场图像；其中，所述含水印的宏像元图像，是将水印信息嵌入到多个位置对应的四元数极谐-傅里叶矩中得到的；所述信息损失，通过计算水印信息嵌入到四元数极谐-傅里叶矩前后的差值得到。2.如权利要求1所述的抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法，其特征在于，得到所述含水印的宏像元图像的方法为：选取宏像元图像中的多个位置作为位置子图像，计算位置子图像的四元数极谐-傅里叶矩幅值；通过量化方法将水印信息嵌入到四元数极谐-傅里叶矩幅值中；将四元数极谐-傅里叶矩幅值和水印信息嵌入后的四元数极谐-傅里叶矩幅值重构成四元数极谐-傅里叶矩图像和含水印四元数极谐-傅里叶矩图像，计算两个重构图像的差值，得到差值图像；合并差值图像和位置子图像，得到含水印的宏像元图像。3.如权利要求1所述的抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法，其特征在于，从含水印的宏像元图像得到4d可逆鲁棒水印光场图像的过程为：将含水印的宏像元图像转化成含水印子孔径图像；将编码后的差值图像、原始4d光场图像哈希计算得到的图像哈希及水印信息进行编码组合，得到嵌入信息；将嵌入信息按照密钥确定的顺序可逆地嵌入到光场子孔径图像中，并转化成4d可逆鲁棒水印光场图像。4.如权利要求1所述的抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法，其特征在于，还包括，当4d可逆鲁棒水印光场图像未受到攻击时，从可逆鲁棒水印光场子孔径图像中提取水印信息确定版权归属，并恢复原始光场图像；当受到攻击时，从可逆鲁棒水印光场宏像元图像中提取包含的水印信息确定版权归属。5.如权利要求4所述的抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法，其特征在于，从4d可逆鲁棒水印光场图像对应的可逆鲁棒水印光场子孔径图像中提取水印信息并恢复原始4d光场图像，具体步骤为：将4d可逆鲁棒水印光场图像转化成可逆鲁棒水印光场子孔径图像；按照密钥确定的顺序提取嵌入信息片段和标志数组，嵌入信息片段拼接成嵌入信息，用标志数组恢复子孔径图像到未收缩像素的状态，得到含水印子孔径图像；将嵌入信息拆分为原始光场图像哈希、差值图像编码和提取的水印信息；通过含水印子孔径图像对应的含水印宏像元图像和差值图像编码计算原始光场宏像元图像，转化后得到原始4d光场图像。6.如权利要求4所述的抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法，其特征在
于，从4d可逆鲁棒水印光场图像对应的可逆鲁棒水印光场宏像元图像中提取水印信息，具体步骤为：将4d可逆鲁棒水印光场图像转化成含可逆鲁棒水印光场水印宏像元图像；从所得到的含水印宏像元图像中选取含水印子图像；计算所选取的含水印子图像的四元数极谐-傅里叶矩，基于四元数极谐-傅里叶矩的幅值提取水印信息。7.如权利要求4所述的抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法，其特征在于，利用正码率衡量原始水印信息和提取的水印信息的相似度，验证光场图像的版权归属。8.抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理系统，其特征在于：包括图像预处理模块、宏像元图像水印嵌入模块、子孔径图像信息嵌入模块；图像预处理模块，被配置为：获取待处理的原始4d光场图像和水印信息，对光场图像进行预处理，得到宏像元图像；宏像元图像水印嵌入模块，被配置为：将水印信息嵌入宏像元图像中的多个位置，得到含水印的宏像元图像；子孔径图像信息嵌入模块，被配置为：将含水印的宏像元图像转化成含水印的光场子孔径图像，将水印嵌入到宏像元图像中所造成的信息损失可逆地嵌入到光场子孔径图像中，得到最终的4d可逆鲁棒水印光场图像；其中，所述含水印的宏像元图像，是通过量化方法将水印信息嵌入到宏像元图像多个位置对应的四元数极谐-傅里叶矩中得到的；所述信息损失，通过计算水印信息嵌入到四元数极谐-傅里叶矩前后的差值得到。9.计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法中的步骤。10.电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法中的步骤。

技术总结
本发明提出了抗几何攻击的光场图像多重可逆鲁棒水印处理方法及系统，获取待处理的原始4D光场图像和水印信息，对光场图像进行预处理，得到宏像元图像；将水印信息嵌入宏像元图像中的多个位置，得到含水印的宏像元图像；将含水印的宏像元图像转化成含水印的光场子孔径图像，将水印嵌入到宏像元图像中所造成的信息损失可逆地嵌入到含水印的光场子孔径图像中，得到最终的4D可逆鲁棒水印光场图像；本发明将水印嵌入到光场宏像元图像的多个位置中，将水印嵌入到光场宏像元图像中所造成的信息损失可逆地嵌入到光场子孔径图像中，提高抵抗几何攻击的能力，具有良好的不可感知性和鲁棒性。性。性。


技术研发人员：王春鹏 张清华 马宾 夏之秋 张强 王晓雨 李琦 李健 韩冰
受保护的技术使用者：齐鲁工业大学
技术研发日：2022.04.21
技术公布日：2022/7/15