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随着计算机网络和通信技术的飞速发展,数字图像得到了广泛的应用,随之而来的数字图像的信息安全、知识产权保护等问题也变得日益突出。数字水印技术作为解决这类问题的一种有效方法已得到广泛关注。而在人们日常生产生活中,最常用的数字图像是彩色图像,且它比灰度图像有更大的水印信息嵌入容量。因此,基于彩色图像的水印技术的研究对人们有着重要的意义。 用四元数的方法来表示彩色图像,可以把其作为一个整体向量来进行处理,这样在图像处理的过程中就既保全了其中的所有信息,又考虑到了图像的三个颜色通道之间的相关性。这种图像处理方法给彩色图像水印提供了一种新的思路。基于四元数的彩色图像水印技术,能够将水印嵌入带来误差分散到红、绿、蓝三个通道,增强其鲁棒性的同时也能保证水印的不可感知性。 Zernike矩是定义在单位圆上的正交变换,其旋转不变性在抗几何攻击的图像水印中有较多的应用,但都停留在灰度图像上。为了得到抗几何攻击的彩色图像鲁棒水印,本文从四元数Zernike矩出发,完成了以下工作: 首先,详细阐述了四元数Zernike矩的理论基础,并测试其重构性能,以及对四元数Zernike矩的RST(旋转、缩放和平移)不变性做了详细的理论分析和实验证明,为之后所提出的水印算法提供了理论基础。 然后,提出了一种基于四元数Zernike矩的RST不变彩色图像水印方法。此方法利用缩放、平移归一化处理后的彩色图像的四元数Zernike矩具有平移、旋转、缩放不变性,分别采用加法规则和抖动量化调制两种不同的调制方法在此变换域系数的模值中嵌入水印信息。与基于Zernike矩的灰度图像水印相比,该水印算法有着更大的水印嵌入容量。实验表明,该水印算法对于常规的几何攻击具有较好的抵抗能力。但是由于四元数Zernike矩存在着较高的计算复杂度和高阶矩数值不稳定的问题,因此在上面的算法中只能选取低阶系数嵌入水印,这样就限制了水印嵌入的容量。