基于四元數(shù)小波變換的遙感影像數(shù)字水印研究.pdf

1、遙感影像數(shù)據(jù)是國(guó)家基礎(chǔ)性與戰(zhàn)略性支撐成果之一，具有較高的科研與應(yīng)用價(jià)值。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，遙感影像信息容易被復(fù)制、處理與傳播，導(dǎo)致遙感影像的所有者合法權(quán)利被破壞。因此，如何對(duì)遙感影像中加入有效的版權(quán)保護(hù)和信息安全技術(shù)，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
　　數(shù)字水印技術(shù)為解決此類問(wèn)題提供了一種有效的解決途徑。基于變換的數(shù)字水印算法中，小波變換擁有靈活的時(shí)頻局部化特性以及眾多的小波基等優(yōu)點(diǎn)，使得基于小波變換的數(shù)字水印技術(shù)有著廣泛的發(fā)展空間

2、。然而傳統(tǒng)的小波變換具有平移敏感性、缺少相位信息以及抗幾何攻擊較弱等缺點(diǎn)，限制了其在水印技術(shù)中的應(yīng)用。四元數(shù)小波變換是一種新的多尺度時(shí)頻分析工具，此方法不僅具有較好的平移穩(wěn)定性，并且能夠提供不同尺度下的幅值與相位信息。
　　本文在研究數(shù)字水印技術(shù)與四元數(shù)小波變換的理論基礎(chǔ)上，構(gòu)造了基于四元數(shù)小波的數(shù)字水印技術(shù)，分別應(yīng)用于單波段遙感影像與多波段遙感影像中。論文主要工作包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容:
　　1.介紹了數(shù)字水印技術(shù)與四元數(shù)小

3、波變換的相關(guān)基礎(chǔ)理論。數(shù)字水印技術(shù)理論部分包括數(shù)字水印技術(shù)的基本模型、數(shù)字水印的典型算法、攻擊方法、評(píng)價(jià)方法以及置亂方法在水印中的應(yīng)用。四元數(shù)小波變換理論部分介紹了四元數(shù)代數(shù)、四元數(shù)解析信號(hào)、實(shí)數(shù)與復(fù)數(shù)小波變換。重點(diǎn)介紹了四元數(shù)小波變換的特點(diǎn)與濾波器設(shè)計(jì)方法。
　　2.提出了基于四元數(shù)小波變換與奇異值分解相結(jié)合的單波段遙感影像數(shù)字水印算法。分別進(jìn)行無(wú)攻擊與有攻擊情況下的水印實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明，本文所提出的數(shù)字水印算法具有良好的透明性與

4、魯棒性。通過(guò)與其他數(shù)字水印算法的實(shí)驗(yàn)相比，本文算法具有較高的優(yōu)勢(shì)，特別是受到1/2裁剪與高通濾波的攻擊下，表現(xiàn)出的性能明顯強(qiáng)于其他算法。
　　3.提出了基于四元數(shù)小波變換與張量分解相結(jié)合的多波段遙感影像數(shù)字水印算法。該算法不僅考慮了多波段遙感影像R、G、B三個(gè)分量的相關(guān)性，而且考慮到了張量分解時(shí)信息的損失問(wèn)題。通過(guò)無(wú)攻擊情況下與有攻擊情況下的實(shí)驗(yàn)分析，表明本文算法具有良好的透明性與魯棒性。與傳統(tǒng)分別對(duì)多波段遙感影像三個(gè)波段嵌入數(shù)字