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龙图腾网获悉鲁东大学申请的专利基于哈达玛变换和投票系统的频域彩色数字图像盲水印方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114998085B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210683653.9，技术领域涉及：G06T1/00；该发明授权基于哈达玛变换和投票系统的频域彩色数字图像盲水印方法是由王环英;陈思宇;孙叶函;曹宏矫;胡方旭;苏庆堂设计研发完成，并于2022-06-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于哈达玛变换和投票系统的频域彩色数字图像盲水印方法在说明书摘要公布了：本发明充分利用了图像哈达玛域系数的高相关性，公开了一种基于哈达玛变换和投票系统的频域彩色数字图像盲水印方法。本发明通过量化哈达玛域的高相关性系数对，利用其大小关系实现彩色图像数字水印的嵌入与盲提取，并利用少数服从多数的投票系统提高鲁棒性，同时结合对称密钥和非对称密钥加密方法，提高安全性。本发明将彩色图像数字水印嵌入到彩色宿主图像中，在取得了较好的不可见性和较强的鲁棒性的同时，还具有较高的实时性和安全性，有效解决了大容量彩色图像数字水印运行速度慢的难题，适用于快速、稳健、安全的数字媒体版权保护。

本发明授权基于哈达玛变换和投票系统的频域彩色数字图像盲水印方法在权利要求书中公布了：1.一种基于哈达玛变换和投票系统的频域彩色数字图像盲水印方法，其特征在于，通过具体的水印嵌入预处理、水印嵌入、水印嵌入后处理、水印提取预处理、水印提取和水印提取后处理过程来实现，其水印嵌入预处理过程描述如下：第一步：将一幅像素大小为N×N的24位彩色图像数字水印W依照红、绿、蓝三基色的顺序分成3个分层水印图像Wi，其中，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第二步：将每个分层水印图像Wi进行基于密钥Kai的仿射变换，其中，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第三步：将加密后的分层水印图像Wi’中的每个十进制数表示的像素用8位二进制数表示，并依次连接形成长度为8N2的分层水印位序列SWi’，其中，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；其水印嵌入过程描述如下：第一步：将一幅像素大小为M×M的原始彩色宿主图像C依照红、绿、蓝三基色的顺序分成3个分层宿主图像Ci；同时，把每一个分层宿主图像Ci分成像素大小为m×m的图像块；根据分层水印位序列长度8N2，利用基于密钥Kbi的MD5哈希伪随机置乱算法生成不重复的选块序列，根据选块序列提供的位置在分层宿主图像Ci中选择图像块，其中，8N2＝M×Mm×m，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第二步：选取一个图像块A，并按照公式1对其进行哈达玛变换，得到频域系数矩阵HA；HA＝Hm×A1其中，Hm表示m×m的哈达玛矩阵，m是图像块A的边长像素个数，HA表示图像块A经哈达玛变换后得到的频域系数矩阵，其中，m阶哈达玛方阵Hm可由公式2迭代生成，且初始矩阵 其中，k为正整数，m＝2k表示哈达玛矩阵只能作用于2的整数次方的矩阵，表示克罗内克积；第三步：从分层水印位序列SWi’中按先后顺序取出一位待嵌入的水印信息w，利用频域矩阵HA第一行系数的大小关系，依据待嵌入水印信息w及公式3、4以及RGB图像的层间相关性，在各层间选用不同的量化步长Ti，将水印信息嵌入到频域矩阵； 其中，HA1,1、HA1,2、HA1,3分别为频域系数矩阵HA第一行第一、二、三列的系数，sign.为取符号函数，abs.为取绝对值函数，d为误差参数，Ti表示第i层的量化步长，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层，T1＝0.87×T3，T2＝0.94×T3；第四步：依据公式5的逆变换，得到含水印的图像块A*；A*＝Hm×HA*m5其中，m是频域系数矩阵HA的边长像素个数，Hm表示m×m的哈达玛矩阵，HA表示图像块A经哈达玛变换后得到的频域矩阵；第五步：将含水印图像块A*更新到其在分层宿主图像Ci中的相应位置，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第六步：重复执行本过程的第二步到第五步，直到所有的水印信息都被嵌入完成为止，由此得到含水印的分层宿主图像Ci*，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第七步：将含水印的红、绿、蓝分层宿主图像Ci*重新组合并获得像素大小为M×M的含水印图像C*，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；其水印嵌入后处理过程描述如下：第一步：利用整数配对函数对上述步骤中的重要参数进行配对加密，生成一个大整数密钥；其中，重要参数包括蓝色通道的量化步长T3、图像块尺寸m、仿射变换密钥Kai，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第二步：利用椭圆曲线加密算法对大整数进行加密；其水印提取预处理过程描述如下：第一步：利用椭圆曲线解密算法得到大整数密钥；第二步：利用逆整数配对函数对解密后的大整数进行进一步解密，得到重要参数T3’、m’、Kai’，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；其水印提取过程描述如下：第一步：将像素大小为M×M的含水印图像C*分成3个分层含水印图像Ci*，并将每个分层含水印图像Ci*进一步分成像素大小为m’×m’的非重叠图像块，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第二步：在分层含水印图像Ci*中，利用上述水印嵌入过程中所提到的基于密钥Kbi的MD5哈希伪随机置乱算法选择含水印的图像块，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第三步：选取一个含水印的图像块A*，并按照公式6对其进行哈达玛变换，得到频域系数矩阵HA*；HA*＝Hm×A*6其中，HA*表示含水印图像块A*经哈达玛变换后得到的频域矩阵，Hm表示像素大小为m×m的哈达玛矩阵，m是含水印图像块A*的边长像素个数；第四步：按照公式7、8、9，利用频域系数矩阵HA*第一行第一、二、三列系数的大小关系提取条件； 其中，flag1、flag2、flag3表示可能存在的标志状态，HA1,1*、HA1,2*、HA1,3*分别为频域系数矩阵HA*第一行第一、二、三列的系数；第五步：按照公式10所示的少数服从多数的原则，提取频域系数矩阵HA*中所含有的水印w*； 其中，是逻辑与操作，||是逻辑或操作；第六步：重复执行本过程的第三步到第五步，提取每层二进制水印位序列SWi*，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第七步：将水印位序列SWi*中每8位二进制信息为一组转换成十进制的像素值，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；其水印提取后处理过程描述如下：第一步：对转化后的每层十进制像素执行基于密钥Kai’的逆仿射变换并获得提取的分层水印图像Wi*，其中，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第二步：组合提取的分层水印图像Wi*形成最终的提取水印图像W*，其中，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层。

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