通过 Mellin 单项式实现图像的顽强标记
摘要
我们描述了一种为图像附加持久元数据的方法。该方法可解释为一种基于模板的盲水印方案，对常见的编辑操作具有鲁棒性，即：裁剪、旋转、缩放、拉伸、剪切、压缩、打印、扫描、噪声和去色。鲁棒性是通过嵌入不变量与检测不变量的互逆性实现的。嵌入的模式是分布在二维空间中的实一维 Mellin 单项式模式。这些嵌入模式具有尺度不变性，可通过简单的像素加法直接嵌入图像中。检测过程利用隐式 Radon 变换进行信号投影，从而实现旋转和一般仿射不变性。嵌入信号在二维傅里叶极坐标域中收缩为一维。实信号通过与复 Mellin 单项式模板进行相关性检测来实现。使用包含 4 个 chirp 模式的独特模板，我们以极高的灵敏度和适度的安全性检测仿射签名。实际实现通过快速傅里叶变换 (FFT) 对应关系（如投影切片定理、FFT 相关关系以及通过 chirp-z 变换进行的快速重采样）实现了高效性。整体方法利用传统的扩频模式承载有效载荷，并在经典的鲁棒性 - 容量 - 可见性性能三角中表现良好。在所有测试案例中，标记完全不可感知，平均 SSIM 大于 0.988。加水印的图像能够抵御几乎所有的 Stirmark 攻击。该方法非常适合为数字和模拟图像稳健地附加元数据。
引用
@article{arxiv.1208.5842,
title = {Tenacious tagging of images via Mellin monomials},
author = {Kieran G. Larkin and Peter A. Fletcher and Stephen J. Hardy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.5842},
year = {2014}
}
备注
Previous MS rejected as the journal no longer accepts purely image processing articles. Reworked with emphasis on the embedded patterns: Mellin monomials, which underpin optical rotation and scale invariant pattern recognition. Noted visual imperceptibility. Kept animation sequence showing how correlation detection survives image distortions. Submitted to an "optics and image science" journal