| 【導讀】本文是專欄《計算機視覺40例簡介》的第3個案例《數字水印》。該專欄簡要介紹李立宗主編《計算機視覺40例——從入門到深度學習（OpenCV-Python）》一書的40個案例。 目前，該書已經在電子工業出版社出版，大家可以在京東、淘寶、當當等平台購買。 大家可以在公衆号“計算機視覺之光”回複關鍵字【案例03】擷取本文案例的源代碼及使用的測試圖檔等資料。 針對本書40個案例的每一個案例，分别錄制了介紹視訊。如果嫌看文字版麻煩，可以關注公衆号“計算機視覺之光”直接觀看視訊介紹版。 |
數字水印是指在一幅圖像中嵌入另外一幅圖像，其中的圖像包含：
- 載體圖像O：相當于容器，要用來裝另外一幅圖像的；
- 水印圖像W：要被嵌入到其他圖像中的圖像，通常是版權資訊、秘密資訊等需要被隐藏額資訊；
- 含水印載體圖像OW：被嵌入了水印圖像的載體圖像；
- 删除水印圖像後的載體圖像OE：從含水印載體圖像OW中删除水印後得到的圖像；
- 提取得到的水印圖像EW：從含水印載體圖像OW中提取到的水印圖像，該圖像與水印圖像W一緻。
數字水印的基本示意圖如圖1所示。
圖1 數字水印
圖2展示了數字水印（資訊隐藏）的嵌入過程和提取過程。
數字水印中嵌入過程的具體步驟：
第1步：從圖(a)中選擇一塊區域如圖(b)所示。
第2步：在圖(b)中，選取一塊區域作為數值1的前景，如圖中白色區域所示。
第3步：将圖(b)中，數值1的前景（對應圖中白色區域），所有的數值調整為“等于自身值、或比自身值大1”的奇數；數值1的背景（陰影部分）所有數值調整為“等于自身，或比自身值小1”的偶數，得到如圖(c)所示的結果。
第4步：将處理後的圖像(c)，替換原圖像(a)内該部分原有值，完成數值1的嵌入，得到圖像(d)。
提取嵌入的資訊時，從圖(d)中提取結果，具體為：
第1步：從圖(d)中選擇包含數值1的區域，得到該部分的數值，如圖(e)所示。
第2步：從圖像(e)中提取資訊：
- 如果圖(e)中的數值是偶數，則提取“0”；
- 如果圖(e)中的數值是奇數，則提取“1”；
提取結果如圖(f)所示，從圖中可以看到，準确地将數值1的圖像提取出來了。
圖2 算法原理
在書中詳細介紹了算法原理和流程，具體如下圖所示。
圖3 資訊隐藏流程圖
圖4 數字水印實作方法
圖5 具體實作流程