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龙图腾网恭喜鲁东大学申请的专利一种可逆鲁棒空域彩色数字图像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：CN114155130B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16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：202111465182.6，技术领域涉及：G06T1/00；该发明授权一种可逆鲁棒空域彩色数字图像水印方法是由苏庆堂;曹宏矫;孙叶函;王环英设计研发完成，并于2021-12-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种可逆鲁棒空域彩色数字图像水印方法在说明书摘要公布了：本发明不仅结合了鲁棒水印和可逆水印的特点，还结合了频域水印强鲁棒性和空域水印高实时性的优点，可同时实现数据版权保护和对敏感载体的完整性认证。本发明利用离散傅里叶变换最大能量系数的空域快速计算方法及其系数变化量在空域像素中的分配规律，在空域中使用量化方法完成了彩色数字水印的嵌入与盲提取。本发明将彩色图像数字水印嵌入到彩色载体图像中，在不受攻击时实现了水印的完全提取和载体图像的完全可逆，具有较高的不可见性、较强的鲁棒性和较高的执行效率，适用于快速、高效进行彩色数字图像的版权保护和完整性认证的场合。本发明属于信息安全技术领域，涉及强鲁棒性和高实时性的彩色数字图像的版权保护和完整性认证。

本发明授权一种可逆鲁棒空域彩色数字图像水印方法在权利要求书中公布了：1.一种可逆鲁棒空域彩色数字图像水印方法，其特征在于通过具体的水印嵌入、载体图像恢复和水印提取三个过程来实现的，其水印嵌入过程描述如下：第一步：对一幅大小为M×M的彩色载体图像H作降维处理，得到红、绿、蓝三个分层载体图像Hi，并将各分层载体图像Hi分成大小为m×m的非重叠像素块，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第二步：对一幅大小为N×N的彩色水印图像W作降维处理，得到红、绿、蓝三个分层水印图像Wi；同时，为了提高水印的安全性，对每个分层水印图像Wi进行基于密钥Kai的Logistic混沌映射，得到置乱后的三个分层水印图像WLi；最后，将置乱后的分层水印图像WLi中的每个十进制像素值转换为8位二进制数，并依次连接成分层水印位序列SWi，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第三步：利用基于密钥Kb的MD5哈希伪随机选择算法生成的伪随机序列在分层载体图像Hi中选择随机位置的像素块block；第四步：根据公式1，在空域中直接计算出像素块block经过离散傅里叶变换后的直流分量DC； 其中，m为像素块block的行、列大小，fx,y为像素块第x行第y列的像素值；第五步：按照先后顺序依次从分层水印位序列SWi中选取待嵌入水印位w；根据待嵌入水印位w和公式2、3，在空域中计算两个量化边界值DClow和DChigh； 其中，floor.为向下取整函数，T为量化步长；第六步：利用公式4选择最优的量化值DC'； 其中，abs.为绝对值函数；第七步：利用公式5和公式6，计算直流系数改变量change和每个像素的改变量tt，并将tt保存到矩阵tc中；change＝DC'-DC5tt＝floorchangem×m6其中，floor.为向下取整函数，m为像素块的行、列的大小；第八步：利用公式7计算得到像素块block内修改后的各像素值f*x,y，并保存到临时含水印像素块temp中的相应位置；f*x,y＝fx,y+tt7第九步：利用公式8对临时含水印像素块temp中的各像素值f*x,y进行溢出判断，若溢出，则对应地修改直流系数改变量change得到新的直流系数改变量change*，并利用公式9得到每个像素的新的改变量tt*，并将其更新到矩阵tc中的相应位置，再利用公式10求得溢出处理后各像素值f**x,y，并用其替换临时含水印像素块temp相应位置处的像素值f*x,y，即可得到最终的含水印像素块block*； tt*＝floorchange*m×m9f**x,y＝fx,y+tt*10其中，T为量化步长，floor.为向下取整函数，m为像素块的行、列的大小；第十步：将含水印像素块block*更新到其在分层载体图像Hi中的相应位置，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第十一步：重复执行本过程的第三步到第十步，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载体图像Hi*；组合含水印的分层载体图像Hi*得到含水印图像H*，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；其载体图像恢复过程描述如下：第一步：通过降维处理将含水印图像H*分成红、绿、蓝三个含水印的分层载体图像Hi*；同时，将每个含水印的分层载体图像Hi*分成大小为m×m的非重叠像素块，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第二步：利用基于密钥Kb的MD5哈希伪随机选择算法生成的伪随机序列从含水印的分层载体图像Hi*中选择含水印像素块block*，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第三步：根据嵌入水印过程中生成的矩阵tc，获取该像素块的像素改变量tt，再根据公式11恢复原始载体像素块block**；block**＝block*-tt11第四步：将恢复的载体像素块block**更新到其在恢复的分层载体图像Hi**中的相应位置，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第五步：重复执行本过程的第二步到第四步，直到所有的含水印像素块都已恢复出载体图像像素块为止，由此得到恢复的分层载体图像Hi**，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第六步：组合三层恢复出的载体图像Hi**得到恢复出的载体图像H**，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：通过降维处理将含水印图像H*分成红、绿、蓝三个含水印的分层载体图像Hi*；同时，将每个含水印的分层载体图像Hi*分成大小为m×m的非重叠像素块，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第二步：利用基于密钥Kb的MD5哈希伪随机选择算法生成的伪随机序列从含水印的分层载体图像Hi*中选择含水印像素块block*，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第三步：根据公式12，在空域中直接计算出含水印像素块block*经过离散傅里叶变换后的直流分量DC*； 其中，m为含水印像素块block*的行、列的大小，f*x,y为含水印像素块block*第x行第y列的像素值；第四步：利用公式12计算得到的直流分量DC*和公式13，提取含水印像素块block*中所含有的水印位w*； 其中，mod.为取余函数，round.为四舍五入函数，T为量化步长；第五步：重复执行本过程的第二步到第四步，直到提取出所有的二进制水印位为止，得到提取的二进制水印位序列SWi*，然后，依次将提取的二进制水印位序列SWi*中的每8位二进制信息划分为一组并转换成十进制的像素值，最终形成提取的分层置乱水印图像WLi*，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；第六步：对提取的分层置乱水印图像WLi*进行基于密钥Kai的逆Logistic混沌映射，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；第七步：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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