图像版权标识与篡改检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于数字安全技术领域，具体涉及图像版权标识与篡改检测系统。
【背景技术】
[0002]网络服务的不断普及、网络数据的快速共享与交换，使得数字内容产业得到了快速发展。然而，数字内容的非法复制，篡改，分发侵犯了内容制作者以及消费者的合法权益。数字内容的版权，使用控制，内容完整性认证问题不断凸显。如何加强数字内容安全，防止数字内容的非法复制与扩散，保护知识产权是数字内容产业发展所面临的关键问题。针对数字内容的非法使用和传播，数字水印技术应运而生。
[0003]数字水印技术是一项利用多媒体信息中冗余成分嵌入版权标识的数字内容保护技术。主要用于广播监控、版权保护、数字签名、内容鉴定、控制拷贝等领域。水印可以是序列号、文字、图片等数据标识。水印嵌入载体文件后成为载体数据不可分离的一部分，并可以经历一些不破坏载体数据商业价值或者使用价值的操作而存在。水印根据健壮性可以分为鲁棒水印、半脆弱水印和脆弱水印。鲁棒水印主要用于数字内容版权保护，半脆弱水印和脆弱水印主要用户数字内容的完整性认证。
[0004]数字图像广泛应用于电子商务、电子政务之中。图像水印技术在文档电子化、基于文档影像的业务审批领域具有广泛的市场应用前景，是未来互联网+市场的一项基础性技术。尤其是将图像技术与影像产品相结合，可以在影像采集、传输、认证等方面为文档影像内容完整性认证、安全自主可控方面提供技术解决方案。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术的不足，本发明提供图像版权标识与篡改检测系统(又名图像档案防伪与鉴真系统)，属于数字安全技术领域。本发明用于数字图像数据的标识隐藏和篡改检测的一款专用产品。系统软件核心功能包括通过对图像数据进行数字鲁棒水印(数字标识)的加载实现对图像数据的版权标识或者数据隐藏，同时通过数字半脆弱水印的加载实现对数字图像数据的篡改检测与篡改定位。系统结合扫描仪、高拍仪、速拍仪等数字图像拍摄仪器，对拍摄扫描的数字图像进行不可见数字水印加载(数字签名)处理，同时支持对数字签名的图像进行数字水印信息的检测、提取、篡改检测(签名认证)，篡改跟踪与定位等功能，为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]图像版权标识与篡改检测系统，包括以下步骤:
[0007]数字图像拍摄步骤如下:
[0008]Stepl:选择拍摄设备，根据设备号选择扫描仪、高拍仪、速拍仪等设备；
[0009]Step2:设置拍摄参数，包括拍摄图像分辨率、亮度、图片存储格式等；
[0010]Step3:设置照相文件存储名字，单一拍摄或者批量拍摄。
[0011]数字图像防伪处理步骤如下:
[0012]Stepl:将拍摄照片作为水印载体图像，格式包括JPEG、TIFF等，同时选取水印文件，包括BMP图像、文本文字、图像+文字等形式，水印载体文件可以是互联网图片，也可以通过扫描仪、高拍仪、速拍仪等仪器实时拍摄而成；
[0013]Step2:对于图像分辨率设置一定的范围，分辨率过小的载体文件不适合数字图像防伪处理；
[0014]Step3:检测水印容量，通过计算水印载体图像的分辨率大小计算水印容量，然后根据水印文件的属性计算水印信息量，判断水印文件是否能够嵌入水印载体图像，能够嵌入则检测成功，不能则放弃图像防伪处理；
[0015]Step4:水印容量检测成功后，对水印文件进行预处理，水印文件包括BMP图片、文本文字、BMP图片+文本文字，将水印文件通过处理转换成能够直接载体的水印信息，为了水印安全，可以对水印信息进行加密处理，同时生成水印头部信息；
[0016]Step5:利用鲁棒水印技术将水印头部信息和水印主体信息作为数字标识嵌入到水印载体图像中；
[0017]Step6:利用半脆弱水印技术将水印载体自身特征(半脆弱水印)隐藏在水印载体中，用来保证水印载体的完整性认证和篡改轨迹跟踪；
[0018]St印7:对于JPEG载体图像，选择合适的质量压缩因子压缩存储图像，平衡图像质量、图像体积大小、图像篡改零误检率等。
[0019]数字图像鉴真处理步骤如下:
[0020]Stepl:选择待检载体图像，设置系统输出文件名，包括提取图像水印文件名、提取文本水印文件名、图像篡改轨迹文件名；
[0021]Step2:根据图像分辨率大小判断待检图像是否符合水印系统要求，不符合要求的给出提示，放弃水印提取与篡改检测；
[0022]Step3:利用半脆弱水印检测技术检测待检图像的图像特征(半脆弱水印)，如果特征检测完整或者特征一致，则认定待检图像内容完整，提示图像未发生恶意篡改，如果特征检测发生区域性特征检测异常，则反馈待检图像发生恶意篡改；
[0023]Step4:如果步骤Step3反馈待检图像发生篡改，对篡改区域图像进行标注，作为篡改轨迹图像存储显示；
[0024]Step5:如果步骤St印3反馈待检图像未发生篡改，利用鲁棒水印技术对于未发生篡改图像进行水印检测、检测水印头部信息，提取水印信息，恢复水印文件，包括BMP图像、TXT文本、BMP图像+TXT文本。
[0025]采用了本发明的技术方法，将数字水印或者数字签名和数字载体图像通过数字防伪技术关联，通过数字图像鉴真处理恢复载体图像中的隐藏信息，同时通过隐藏水印的状态，判断水印签名后的载体图像内容是否真实、完整，对篡改图像进行篡改轨迹标注提示、跟踪。水印是不可见的，另外水印的检测与提取不需要原始载体图像的参与，属于盲检测。
【附图说明】
[0026]图1是图像版权标识与篡改检测系统结构图。
[0027]图2是数字图像防伪处理流程图。
[0028]图3是数字图像鉴真处理流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0030]本发明技术方案图像版权标识与篡改检测系统包括数字图像获取、数字图像防伪处理、数字图像鉴真处理。发明技术图像版权标识与篡改检测系统系统结构组成如图1所示。数字图像防伪处理流程图如图2所示。数字图像鉴真处理流程图如图3所示。
[0031]图像版权标识与篡改检测系统
[0032]本发明中，系统组成包括扫描仪/高拍仪/速拍仪设备一套，客户端应用软件一套，算法服务器一台(可附加)。
[0033]拍摄设备主要提供图像数据源，客户端应用软件主要负责图像版权标识与篡改检测系统业务功能以及界面展示，算法服务器主要包括数字图像防伪处理算法和数字图像鉴真处理算法，实际应用中，算法可以考虑直接加载在客户端用软件中，此时系统不需要算法服务器。
[0034]首先通过拍摄仪器实时抓拍一张图片，存储为JPEG或TIFF格式文件。
[0035]数字图像防伪处理中，先确认拍摄图片分辨率符合系统图像处理要求，另外选择BMP图像作为图像水印文件，选择不大于256字节的TXT文本作为文本水印文件，同时根据系统水印容量计算方法确保水印文件允许被嵌入至水印载体图像文件中。水印嵌入过程中，先将水印文件转换成能够实施水印算法的水印信息(包括水印头信息+水印主体信息)，然后根据鲁棒性数字图像水印算法嵌入水印信息，实现图像版权标识功能，根据半脆弱水印技术将水印载体自身特征(半脆弱水印)隐藏在水印载体中，用来实现水印载体的完整性认证和篡改轨迹跟踪，最后根据合适质量压缩因子，压缩存储水印加载后的数字图像文件。
[0036]数字图像鉴真处理中，先选择待检数字图像，设置提取图像水印文件名、提取本文水印文件名以及篡改轨迹图像文件名。，然后确认待检数字图像分辨率符合系统图像处理要求，根据半脆弱水印技术检测待检图像的内容完整性，如果图像发生篡改，则标记篡改图像区域，返回图像篡改轨迹，如果图像未发生篡改，则根据鲁棒性水印算法提取水印头信息，根据头信息提取水印主体信息，恢复水印文件。
[0037]图1是本发明【具体实施方式】中图像版权标识与篡改检测系统的结构示意图。如图1所示，该图像版权标识与篡改检测系统包括高拍仪单元101、应用终端单元102、算法服务器单元103。
[0038]高拍仪单元通过USB数据线连接应用终端，;应用终端单元通过应用软件控制高拍仪拍摄图像，同时通过以太网/局域网与算法服务器单元连接，给算法服务器提交算法处理任务；算法服务器单元负责承载数字图像防伪处理算法和数字图像鉴真处理算法。
[0039]本发明中，图像版权标识与篡改检测系统业务主要包括三个部分:数字图像获取、数字图像防伪处理、数字图像鉴真处理。图2是本发明【具体实施方式】中数字图像防伪处理流程图。图3是本发明【具体实施方式】中数字图像鉴真处理流程图。
[0040]数字图像获取
[0041]本发明中，数字图像获取功能通