基于四元数小波变换的遥感影像数字水印研究

1 多波段遥感影像水印嵌入流程

2 多波段遥感影像水印提取流程

3 小结

本章针对多波段遥感影像具有多波段的特点，提出与张量分解相结合的数字水印算法。首先介绍了张量分解，其分解方式既与奇异值分解类似，又可以把多维数据分解成核矩阵与几个因子矩阵相乘的形式，解决了多波段遥感影像在传统数字水印技术中Ｒ、Ｇ、Ｂ三个波段相关性不强的缺点。其次，通过实验表明，无攻击情况下与经过噪声攻击、裁剪攻击、滤波攻击、裁剪攻击以及压缩攻击下，具有良好的稳定性。最后与文献相比，本文算法在噪声攻击、高通滤波攻击、大比例裁剪、缩放攻击以及压缩攻击下，ＮＣ值高于文献算法，具有优势，ＰＳＮＲ值在任何攻击下，要高于文献算法高。总体来看，本文算法具有良好的鲁棒性与不可见性。

论文贡献

１、将四元数小波变换应用于遥感影像的数字水印技术中。克服传统变换域水印中平移敏感性、较差的方向性、缺乏相位信息的缺点，在受到攻击的情况下能够提高数字水印的鲁棒性。
２、在进行多波段遥感影像数字水印研宄中，利用张量分解能够处理高维数据的特点，将三个波段信息集中到一起，增强了三个波段的相关性，从而增强水印的不可见性与稳定性。

未来展望

本文算法虽然在遥感影像数字水印研究中，已取得了较好的效果，但是仍存在需要进一步讨论和研宄问题：
１、提高小范围裁剪攻击的鲁棒性
无论是在单波段遥感影像与多波段遥感影像中本文算法对抵抗不同的攻击表现出较好的能力，但是本文算法在小范围裁剪攻击下，两种遥感影像比传统的方法的鲁
棒性弱，需要进一步提高算法抵抗小范围裁剪的攻击能力。
２、加强四元数小波相位的研究
本文在四元数小波变换的理论研究中，己经得知，通过四元数小波变换可以的到不同尺度下的幅值与相位信息，第一和第二相位反映图像的位移信息，第三相位反映的是纹理信息。本文研宄只在幅值中嵌入水印，没有研宄三个相位与水印信息的相互影响，难免会损失一些信息，使算法鲁棒性与不可见性降低。在以后的研宄中，可以对四元数小波的相位进行更加深入地研究，以充分利用四元数小波的相位信息。
３、研究一景遥感影像在本文算法中的有效性
本文数据是截取一景遥感影像中大小为５１２＊５１２的部分影像，而实际应用中通常对一幅完整的遥感影像作相应的操作处理。因此，在后续的研宄工作中，会进一步探讨此方法对于一景遥感影像嵌入与提取水印的有效性。