專利名稱：圖像備案和驗(yàn)證的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多媒體信息管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像備案和驗(yàn)證方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以及電子商務(wù)的普及，互聯(lián)網(wǎng)正逐漸成為各種商品的廣告發(fā)布渠道和銷售渠道，并且規(guī)模越來越大。但是對(duì)于一些特殊的商品，比如藥品， 國家是有相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，不能隨意發(fā)布廣告和進(jìn)行銷售的。特別針對(duì)廣告，依據(jù)《中華人民共和國廣告法》、《中華人民共和國藥品管理法》、 《中華人民共和國藥品管理法實(shí)施條例》、《藥品廣告審查辦法》和《藥品廣告審查發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)》 等法律法規(guī)的相關(guān)規(guī)定，藥品、醫(yī)療器械、保健食品等商品的廣告(以下簡(jiǎn)稱藥品廣告)是需要交由各級(jí)食品藥品監(jiān)督管理局進(jìn)行審查，審查通過并進(jìn)行備案后才能對(duì)外發(fā)布，并且發(fā)布使用的藥品廣告必須與審查備案的內(nèi)容完全一致。目前，針對(duì)藥品廣告的備案流程主要包括藥品生產(chǎn)商或代理機(jī)構(gòu)提交各種相關(guān)材料以及藥品廣告的內(nèi)容文件(如廣告圖像)，由各級(jí)食品藥品監(jiān)督管理局進(jìn)行審核后，將相關(guān)信息和廣告內(nèi)容進(jìn)行保存，然后通知企業(yè)是否通過。而針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上藥品廣告的監(jiān)管則主要采用受理舉報(bào)，然后將懷疑違法違規(guī)的網(wǎng)絡(luò)藥品廣告及其相關(guān)信息在備案庫中進(jìn)行查詢、驗(yàn)證，主要由人工來判別該廣告是否違法違規(guī)，并根據(jù)判別的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。但是，互聯(lián)網(wǎng)上廣告發(fā)布渠道數(shù)量巨大，而互聯(lián)網(wǎng)藥品市場(chǎng)涉及范圍廣、隱蔽性強(qiáng)，需要對(duì)海量的藥品廣告進(jìn)行驗(yàn)證和監(jiān)管，一旦發(fā)生違法行為，控制難、取證難，監(jiān)管難度極大。面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上的海量信息，上述傳統(tǒng)的監(jiān)管手段很難實(shí)現(xiàn)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上藥品廣告的有效監(jiān)管，不能達(dá)到打擊違法違規(guī)藥品廣告，保護(hù)消費(fèi)者的目的。所以，非常有必要采用信息技術(shù)手段，來提高對(duì)互聯(lián)網(wǎng)藥品廣告的監(jiān)管效率，而廣告內(nèi)容備案和驗(yàn)證的方法則是需要改進(jìn)的重點(diǎn)。圖像是互聯(lián)網(wǎng)上的商品廣告的主要發(fā)布形式之一，藥品廣告也大多以圖像的形式在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行發(fā)布和傳播。因此，急需一種圖像的備案和驗(yàn)證技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)海量圖像的有效驗(yàn)證，具體能夠解決以下技術(shù)問題1)能夠利用藥品廣告圖像的備案數(shù)據(jù)，在沒有其它輔助信息的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)未知廣告圖像的快速驗(yàn)證，判定其是否為備案廣告圖像。由于按照規(guī)定，只能發(fā)布使用與備案廣告內(nèi)容完全一致的藥品廣告，所以驗(yàn)證判定一幅未知廣告圖像是否為備案內(nèi)容，是藥品廣告監(jiān)管的主要工作。而互聯(lián)網(wǎng)藥品廣告監(jiān)管的特點(diǎn)決定，除了一幅待驗(yàn)證的未知廣告圖像之外，往往沒有其它額外輔助信息可以利用。2)在利用藥品廣告圖像的備案數(shù)據(jù)，對(duì)新廣告圖像的驗(yàn)證過程中，能夠判定其是否是對(duì)備案廣告圖像的篡改。藥品廣告圖像中可能包含對(duì)藥品功能、療效及用法的描述，對(duì)備案廣告圖像很小一點(diǎn)篡改，就可能使得廣告的性質(zhì)和內(nèi)容發(fā)生較大的變化。比如在廣告圖像上加入“絕對(duì)”、 “治愈”等用語，或者將“30天起效”改為“3天起效”。這些修改對(duì)圖像本身來說，改動(dòng)變化很小，但是對(duì)藥品廣告的內(nèi)容則是非常大的改變。所以需要在驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)這類篡改。3)在利用藥品廣告圖像的備案數(shù)據(jù)，對(duì)新廣告圖像的驗(yàn)證過程中，能夠容忍對(duì)備案廣告圖像的一些合理編輯，如格式轉(zhuǎn)換、尺寸放縮等。進(jìn)行備案的藥品廣告圖像往往尺寸偏大，其圖像文件也比較大。而這些藥品廣告圖像在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)際發(fā)布使用中，為了提高傳播效果，往往需要對(duì)其尺寸進(jìn)行一些放縮，或者轉(zhuǎn)化成壓縮率較大的圖像格式。這些對(duì)備案藥品廣告圖像的編輯，都是合理的，在對(duì)藥品廣告圖像的驗(yàn)證過程中，如果認(rèn)為這些合理編輯是篡改，將增大驗(yàn)證的誤報(bào)率，降低監(jiān)管的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像備案和驗(yàn)證的方法及系統(tǒng)，該方法及系統(tǒng)可以對(duì)圖像內(nèi)容進(jìn)行有效備案，并實(shí)現(xiàn)針對(duì)海量圖像的高效驗(yàn)證。該方法及系統(tǒng)結(jié)合基于內(nèi)容的圖像檢索和數(shù)字水印，并輔以圖像篡改檢測(cè)，用以實(shí)現(xiàn)針對(duì)類似藥品廣告這類需要內(nèi)容審查的圖像，進(jìn)行備案存檔，并在此基礎(chǔ)之上，驗(yàn)證未知圖像是否進(jìn)行過備案，并在容忍一定程度的圖像壓縮、尺寸縮放，以及格式轉(zhuǎn)換的條件下，驗(yàn)證未知圖像是否是對(duì)備案圖像的篡改。本發(fā)明的圖像備案和驗(yàn)證方法包括步驟11，基于備案圖像的備案信息計(jì)算生成數(shù)字水印數(shù)據(jù)，保存該水印數(shù)據(jù)后將其嵌入到備案圖像中，得到嵌入數(shù)字水印的備案圖像； 步驟12，提取嵌入數(shù)字水印備案圖像的圖像特征，保存嵌入數(shù)字水印備案圖像及其特征，并與對(duì)應(yīng)的備案信息和水印數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)；步驟13，以嵌入數(shù)字水印的備案圖像代替原始備案圖像；步驟14，針對(duì)待驗(yàn)證圖像，提取其圖像特征并在所有備案圖像中進(jìn)行檢索，檢索結(jié)果包含滿足一定條件的備案圖像及其關(guān)聯(lián)的備案信息和水印數(shù)據(jù)，如果沒有檢索到，則說明待驗(yàn)證圖像未進(jìn)行備案；步驟15，基于檢索結(jié)果，按照備案圖像與待驗(yàn)證圖像的相似度從高到低的順序，逐一檢測(cè)檢索結(jié)果中每一幅備案圖像對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印是否存在于待驗(yàn)證圖像中，如果在待驗(yàn)證圖像中沒有檢測(cè)到檢索結(jié)果中所有備案圖像對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，則說明待驗(yàn)證圖像未進(jìn)行備案。本發(fā)明的圖像備案和驗(yàn)證系統(tǒng)包括數(shù)字水印模塊，用于基于備案圖像的備案信息計(jì)算生成數(shù)字水印數(shù)據(jù)，保存該水印數(shù)據(jù)后將其嵌入到備案圖像中，得到嵌入數(shù)字水印的備案圖像；備案存儲(chǔ)中心模塊，用于保存嵌入數(shù)字水印的備案圖像，并與對(duì)應(yīng)的備案信息和水印數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，同時(shí)提取嵌入數(shù)字水印備案圖像的圖像特征并建立索引；圖像檢索模塊，用于針對(duì)待驗(yàn)證圖像，提取其圖像特征并在所有備案圖像中進(jìn)行檢索，檢索結(jié)果包含滿足一定條件的備案圖像及其關(guān)聯(lián)的備案信息和水印數(shù)據(jù)，如果沒有檢索到，則說明待驗(yàn)證圖像未進(jìn)行備案；所述數(shù)字水印模塊基于檢索結(jié)果，按照備案圖像與待驗(yàn)證圖像的相似度從高到低的順序，檢測(cè)待驗(yàn)證圖像是否含有與檢索結(jié)果中備案圖像對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，如果沒有檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，則說明待驗(yàn)證圖像未進(jìn)行備案。采用本發(fā)明可以通過對(duì)圖像進(jìn)行備案存檔，實(shí)現(xiàn)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)等環(huán)境下使用、傳播的海量圖像進(jìn)行高效驗(yàn)證，判斷其是否進(jìn)行過備案，以及是否在備案圖像上進(jìn)行了篡改。采用本發(fā)明可使得對(duì)圖像，特別是藥品廣告圖像的智能監(jiān)測(cè)成為可能，讓計(jì)算機(jī)代替人工進(jìn)行圖像內(nèi)容的驗(yàn)證，為互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的海量廣告圖像的傳播提供一種有效的監(jiān)管手段。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)行圖像備案和驗(yàn)證的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中根據(jù)備案圖像的備案信息生成水印數(shù)據(jù)的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中基于檢索結(jié)果進(jìn)行數(shù)字水印檢測(cè)的流程圖；圖4為通過滑動(dòng)窗口遍歷圖像的示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)行備案圖像篡改檢測(cè)的流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的圖像備案和驗(yàn)證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的圖像備案和驗(yàn)證方法的工作原理包括以下兩個(gè)方面第一方面，在進(jìn)行圖像備案時(shí)，首先根據(jù)備案圖像的備案信息生成不可偽造的數(shù)字水印數(shù)據(jù)并保存后，將該水印數(shù)據(jù)嵌入備案圖像之中；然后通過保存嵌入數(shù)字水印的備案圖像，提取圖像特征建立索引，并且將該圖像與其備案信息和水印數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)來完成圖像的備案；而嵌入數(shù)字水印的備案圖像則返回給備案用戶供其后續(xù)應(yīng)用，即在互聯(lián)網(wǎng)等外部環(huán)境中傳播應(yīng)用的該備案圖像版本必須是嵌入數(shù)字水印后的備案圖像。第二方面，在進(jìn)行圖像驗(yàn)證時(shí)，首先通過提取待驗(yàn)證圖像的特征，并在所有備案圖像中進(jìn)行檢索，得到若干滿足一定條件的備案圖像及其關(guān)聯(lián)的備案信息和水印數(shù)據(jù)；將檢索結(jié)果按照相似度從大到小排序后逐一檢測(cè)待驗(yàn)證圖像中是否存在檢索結(jié)果備案圖像對(duì)應(yīng)的數(shù)字水?。粰z測(cè)到數(shù)字水印后，將該數(shù)字水印對(duì)應(yīng)的備案圖像與待驗(yàn)證圖像進(jìn)行比對(duì)，檢測(cè)待驗(yàn)證圖像中是否存在對(duì)備案原圖的篡改；最終匯總并返回驗(yàn)證結(jié)果。從上述工作原理中可以看到，本發(fā)明將應(yīng)用圖像數(shù)字水印算法。該算法通常分為水印嵌入過程和水印檢測(cè)過程兩部分。水印嵌入過程中實(shí)現(xiàn)將一組標(biāo)識(shí)信息(即數(shù)字水印數(shù)據(jù))直接嵌入數(shù)字圖像之中；在需要時(shí)，通過水印檢測(cè)過程可以從嵌入水印的圖像中提取出被嵌入的標(biāo)識(shí)信息，或者判斷出該圖像中是否嵌入了某已知標(biāo)識(shí)信息。嵌入圖像的數(shù)字水印不影響原圖像的使用價(jià)值，也不易被人視覺察覺到，是圖像數(shù)字水印算法的基本要求，即水印的不可見性。在嵌入水印的圖像被有意或無意地進(jìn)行濾波、添加噪聲、放大/縮小、有損壓縮、 剪切、位移等修改后，水印是否還能夠被正常地檢測(cè)，是評(píng)價(jià)圖像數(shù)字水印算法的重要指標(biāo)，即魯棒性。圖像數(shù)字水印算法為公知的技術(shù)手段，有多種公開的算法可以采用，其主要技術(shù)原理是在水印嵌入過程中利用離散傅立葉變換或離散余弦變換等圖像變換算法將數(shù)字圖像變換到頻域，在頻域中選擇某些位置(如中頻區(qū)域)進(jìn)行水印添加計(jì)算后再反變換回去， 得到嵌入水印的圖像；在水印檢測(cè)過程中則同樣將嵌入水印的圖像變換到頻域，然后利用相關(guān)性計(jì)算等方法提取出水印或檢測(cè)有無已知水印。在具體實(shí)施中，本發(fā)明可以采用具備下列性能的公開圖像數(shù)字水印算法水印檢測(cè)過程中不需要原圖，即為盲水印算法；水印檢測(cè)過程中不需要從圖像中提取出數(shù)字水印數(shù)據(jù)，而只需要判斷圖像中是否嵌入了某已知數(shù)字水印數(shù)據(jù)；考慮到備案圖像在具體應(yīng)用中不允許進(jìn)行修改，所以對(duì)數(shù)字水印算法的魯棒性要求不高，只需要保證嵌入的數(shù)字水印能夠在一定程度上抵抗尺度縮放、有損壓縮等攻擊方式即可；在保證水印魯棒性的前提下， 提高水印的不可見性，使嵌入效果更好，盡量減小對(duì)圖像實(shí)際應(yīng)用的影響。因此，本發(fā)明可以在較寬泛的選擇面里選擇合適的數(shù)字水印算法，如基于離散傅立葉變換或離散余弦變換的擴(kuò)頻水印算法等。同時(shí)，隨著數(shù)字水印技術(shù)進(jìn)步，具備上述特點(diǎn)的創(chuàng)新數(shù)字水印算法也可以直接應(yīng)用于本發(fā)明中。圖1為本發(fā)明圖像備案和驗(yàn)證方法的流程圖。參照?qǐng)D1，其中前三個(gè)步驟為進(jìn)行圖像備案時(shí)的操作，后三個(gè)步驟為進(jìn)行圖像驗(yàn)證時(shí)的操作。步驟11為數(shù)字水印生成與嵌入步驟，在該步驟基于備案圖像的備案編號(hào)等備案信息計(jì)算生成不可偽造的數(shù)字水印數(shù)據(jù)，保存該水印數(shù)據(jù)后將其嵌入到備案圖像中，得到嵌入數(shù)字水印的備案圖像。為了得到與備案圖像對(duì)應(yīng)，并且不可偽造的數(shù)字水印數(shù)據(jù)，將基于備案圖像的備案編號(hào)等備案信息計(jì)算生成不可偽造的數(shù)字水印數(shù)據(jù)，如圖2所示，數(shù)字水印數(shù)據(jù)的具體計(jì)算方法如下步驟21，針對(duì)備案圖像的備案信息，利用不公開的密鑰，采用數(shù)據(jù)加密算法進(jìn)行加密，得到加密備案信息。步驟22，針對(duì)加密備案信息，采用數(shù)據(jù)摘要算法進(jìn)行摘要提取，得到一串摘要碼。步驟23，根據(jù)數(shù)字水印所需數(shù)據(jù)位數(shù)，取出摘要碼中的若干固定數(shù)位， 組成數(shù)字水印數(shù)據(jù)。其中，對(duì)備案信息進(jìn)行加密的數(shù)據(jù)加密算法，可以采用DES、TripleDES, RC4和 Blowfish等常用、公開的對(duì)稱加密算法，而加密的密鑰則需要保密、不公開。而對(duì)加密備案信息進(jìn)行摘要提取的數(shù)據(jù)摘要算法，則可以采用MD5、SHAl等常用、公開的方法。這樣通過對(duì)稱加密和摘要提取所獲得的摘要碼，是與備案圖像的備案信息相對(duì)應(yīng)，并且由于加密密鑰不公開而無法偽造的。摘要碼的位數(shù)D—般大于數(shù)字水印所需位數(shù)L，所以可以按照設(shè)定的方案，從摘要碼中提取固定位數(shù)、固定位置的數(shù)位，來組成數(shù)字水印數(shù)據(jù)。例如，可以提取摘要碼的前L位，組成L比特0-1序列的數(shù)字水印數(shù)據(jù)。步驟12為備案圖像存檔步驟，需要提取嵌入數(shù)字水印備案圖像的圖像特征，保存嵌入數(shù)字水印的備案圖像及其特征，并與其對(duì)應(yīng)的備案信息和水印數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。在步驟13將嵌入數(shù)字水印的備案圖像代替原始備案圖像用于對(duì)外發(fā)布等后續(xù)應(yīng)用。步驟14為圖像檢索步驟，在該步驟，針對(duì)待驗(yàn)證圖像，提取其圖像特征并在所有備案圖像中進(jìn)行檢索，得到若干滿足一定條件的備案圖像及其關(guān)聯(lián)的備案信息和水印數(shù)據(jù)，如果沒有檢索到，則說明待驗(yàn)證圖像未進(jìn)行備案。在進(jìn)行圖像驗(yàn)證時(shí)，需要利用基于內(nèi)容的圖像檢索技術(shù)，即根據(jù)待驗(yàn)證圖像，在所有備案圖像中進(jìn)行檢索，通過提取圖像特征，找出與待驗(yàn)證圖像最為相似的部分備案圖像。 基于內(nèi)容的圖像檢索技術(shù)中可采用圖像的各種特征，包括顏色、紋理、邊緣等，而顏色直方圖特征應(yīng)用較為普遍，并且計(jì)算簡(jiǎn)單，區(qū)分性能良好，所以可被本發(fā)明采用。而計(jì)算兩幅圖像顏色直方圖特征的相似度則可以采用直方圖求交的方法進(jìn)行計(jì)算。這就是說，兩幅圖像P1和P2的相似度S (Pl，P2)由下列公式計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種圖像備案和驗(yàn)證方法，該方法包括步驟步驟11，基于備案圖像的備案信息計(jì)算生成數(shù)字水印數(shù)據(jù)，保存該水印數(shù)據(jù)后將其嵌入到備案圖像中，得到嵌入數(shù)字水印的備案圖像；步驟12，提取嵌入數(shù)字水印備案圖像的圖像特征，保存嵌入數(shù)字水印備案圖像及其特征，并與對(duì)應(yīng)的備案信息和水印數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)；步驟13，以嵌入數(shù)字水印的備案圖像代替原始備案圖像；步驟14，針對(duì)待驗(yàn)證圖像，提取其圖像特征并在所有備案圖像中進(jìn)行檢索，檢索結(jié)果包含滿足一定條件的備案圖像及其關(guān)聯(lián)的備案信息和水印數(shù)據(jù)，如果沒有檢索到，則說明待驗(yàn)證圖像未進(jìn)行備案；步驟15，基于檢索結(jié)果，按照備案圖像與待驗(yàn)證圖像的相似度從高到低的順序，逐一檢測(cè)檢索結(jié)果中每一幅備案圖像對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印是否存在于待驗(yàn)證圖像中，如果在待驗(yàn)證圖像中沒有檢測(cè)到檢索結(jié)果中所有備案圖像對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，則說明待驗(yàn)證圖像未進(jìn)行備案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟15之后進(jìn)一步包括步驟16，將含有數(shù)字水印的待驗(yàn)證圖像與其對(duì)應(yīng)備案原圖比對(duì)，檢測(cè)是否存在篡改，如果檢測(cè)到篡改，則說明待驗(yàn)證圖像為篡改后的備案圖像，反之則說明待驗(yàn)證圖像為正常的備案圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟11進(jìn)一步包括步驟21 針對(duì)備案圖像的備案信息，利用不公開的密鑰，采用數(shù)據(jù)加密算法進(jìn)行加密， 得到加密備案信息；步驟22 針對(duì)加密備案信息，采用數(shù)據(jù)摘要算法進(jìn)行摘要提取，得到一串摘要碼； 步驟23 根據(jù)數(shù)字水印所需數(shù)據(jù)位數(shù)，取出摘要碼中的若干固定數(shù)位，組成數(shù)字水印數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢索結(jié)果中的備案圖像需要滿足以下條件該備案圖像與待驗(yàn)證圖像的相似度大于閾值Th，即與待驗(yàn)證圖像充分相似；并且該備案圖像與待驗(yàn)證圖像中面積較大圖像的面積與面積較小圖像的面積之比小于閾值Ts，即該備案圖像與待驗(yàn)證圖像的面積不能相差過大。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟15進(jìn)一步包括 步驟31 使變量i = 1，i表示檢索結(jié)果中N條備案記錄的第i條。步驟32 將檢索結(jié)果中的N條備案記錄按照與待驗(yàn)證圖像的相似度從大到小進(jìn)行排序；步驟33 利用數(shù)字水印算法，在待驗(yàn)證圖像中檢測(cè)是否含有檢索結(jié)果中第i條備案記錄中的數(shù)字水??；步驟34 如果在步驟33中檢測(cè)到數(shù)字水印，則跳轉(zhuǎn)到步驟35，反之則跳轉(zhuǎn)到步驟36 ； 步驟35 檢測(cè)成功，待驗(yàn)證圖像為備案圖像，并且對(duì)應(yīng)于檢索結(jié)果中的第i條備案記錄；步驟36 判斷i是否等于N，如果相等，則說明待驗(yàn)證圖像中不存在所有檢索結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，跳轉(zhuǎn)到步驟38，反之則需要檢測(cè)下一條檢索結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，跳轉(zhuǎn)到步驟 37 ；步驟37 變量i值增加1 ；步驟38 檢測(cè)失敗，待驗(yàn)證圖像為未備案圖像。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟16進(jìn)一步包括步驟41 設(shè)待驗(yàn)證圖像和對(duì)應(yīng)備案圖像中，面積較小的圖像寬度和高度分別為w和h， 將面積較大的圖像通過縮放，轉(zhuǎn)化為寬度和高度分別為w和h的圖像，即使得兩幅圖像的寬度和高度都為w和h;步驟42 使用一個(gè)邊長(zhǎng)為1的正方形滑動(dòng)窗口來對(duì)圖像進(jìn)行分塊，從左上角開始，窗口每次向右或向下移動(dòng)1/3，窗口遍歷待驗(yàn)證圖像和對(duì)應(yīng)備案圖像后，得到M對(duì)圖像分塊，其中M等于^ η 3(W-/)、n 3(/2-/)Λ M = (1 + ---)χ(1 + —--)II步驟43 針對(duì)每對(duì)圖像分塊按照下列公式計(jì)算像素差W=li>ax(iKi’iq-qi’iKi)1 J=I其中DPi為第i對(duì)圖像分塊的像素差，(R' ij; G' ij; B' j和(R〃 G" ij; B" υ) 分別為待驗(yàn)證圖像和對(duì)應(yīng)備案圖像中第i個(gè)圖像分塊中第j個(gè)像素的RGB顏色分量；1 M步驟44:設(shè)所有圖像分塊對(duì)的平均像素差DPm = —Y^DP1對(duì)每對(duì)圖像分塊，如果DP^ max (λ · Ρω，Td)，則說明第i對(duì)圖像分塊的位置存在篡改處，其中，λ為一預(yù)定系數(shù)， 而Td則為一預(yù)定的閾值；步驟45 如果所有圖像分塊對(duì)的位置都不存在篡改，則跳轉(zhuǎn)到步驟46，反之則跳轉(zhuǎn)到步驟47 ；步驟46 驗(yàn)證成功，待驗(yàn)證圖像為沒有篡改的備案圖像；步驟47:驗(yàn)證失敗，待驗(yàn)證圖像為存在篡改的備案圖像，篡改位置為所有檢測(cè)出篡改的圖像分塊的位置。
7.一種圖像備案和驗(yàn)證系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)字水印模塊，用于基于備案圖像的備案信息計(jì)算生成數(shù)字水印數(shù)據(jù)，保存該水印數(shù)據(jù)后將其嵌入到備案圖像中，得到嵌入數(shù)字水印的備案圖像；備案存儲(chǔ)中心模塊，用于保存嵌入數(shù)字水印的備案圖像，并與對(duì)應(yīng)的備案信息和水印數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，同時(shí)提取嵌入數(shù)字水印備案圖像的圖像特征并建立索引；圖像檢索模塊，用于針對(duì)待驗(yàn)證圖像，提取其圖像特征并在所有備案圖像中進(jìn)行檢索， 檢索結(jié)果包含滿足一定條件的備案圖像及其關(guān)聯(lián)的備案信息和水印數(shù)據(jù)，如果沒有檢索到，則說明待驗(yàn)證圖像未進(jìn)行備案；所述數(shù)字水印模塊基于檢索結(jié)果，按照備案圖像與待驗(yàn)證圖像的相似度從高到低的順序，檢測(cè)待驗(yàn)證圖像是否含有與檢索結(jié)果中備案圖像對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，如果沒有檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，則說明待驗(yàn)證圖像未進(jìn)行備案。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括圖像篡改檢測(cè)模塊，用于將含有數(shù)字水印的待驗(yàn)證圖像與其對(duì)應(yīng)備案原圖比對(duì)，檢測(cè)是否存在篡改，如果檢測(cè)到篡改，則說明待驗(yàn)證圖像為篡改后的備案圖像，反之則說明待驗(yàn)證圖像為正常的備案圖像。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)字水印模塊通過以下方式來生成數(shù)字水印步驟21 針對(duì)備案圖像的備案信息，利用不公開的密鑰，采用數(shù)據(jù)加密算法進(jìn)行加密， 得到加密備案信息；步驟22 針對(duì)加密備案信息，采用數(shù)據(jù)摘要算法進(jìn)行摘要提取，得到一串摘要碼； 步驟23:根據(jù)數(shù)字水印所需數(shù)據(jù)位數(shù)，取出摘要碼中的若干固定數(shù)位，組成數(shù)字水印數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢索結(jié)果中的備案圖像需要滿足以下條件該備案圖像與待驗(yàn)證圖像的相似度大于閾值Th，即與待驗(yàn)證圖像充分相似；并且該備案圖像與待驗(yàn)證圖像中面積較大圖像的面積與面積較小圖像的面積之比小于閾值Ts，即與待驗(yàn)證圖像的面積不能相差過大。
11.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)字水印模塊通過以下方式來檢測(cè)數(shù)字水印步驟31 使變量i = 1，i表示檢索結(jié)果中N條備案記錄的第i條。步驟32 將檢索結(jié)果中的N條備案記錄按照與待驗(yàn)證圖像的相似度從大到小進(jìn)行排序；步驟33 利用數(shù)字水印算法，在待驗(yàn)證圖像中檢測(cè)是否含有檢索結(jié)果中第i條備案記錄中的數(shù)字水??；步驟34 如果在步驟33中檢測(cè)到數(shù)字水印，則跳轉(zhuǎn)到步驟35，反之則跳轉(zhuǎn)到步驟36 ； 步驟35 檢測(cè)成功，待驗(yàn)證圖像為備案圖像，并且對(duì)應(yīng)于檢索結(jié)果中的第i條備案記錄；步驟36 判斷i是否等于N，如果相等，則說明待驗(yàn)證圖像中不存在所有檢索結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，跳轉(zhuǎn)到步驟38，反之則需要檢測(cè)下一條檢索結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，跳轉(zhuǎn)到步驟 37 ；步驟37 變量i值增加1 ；步驟38 檢測(cè)失敗，待驗(yàn)證圖像為未備案圖像。
12.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，圖像篡改檢測(cè)模塊進(jìn)一步執(zhí)行步驟41 設(shè)待驗(yàn)證圖像和對(duì)應(yīng)備案圖像中，面積較小的圖像寬度和高度分別為w和h， 將面積較大的圖像通過縮放，轉(zhuǎn)化為寬度和高度分別為w和h的圖像，即使得兩幅圖像的寬度和高度都為w和h ；步驟42 使用一個(gè)邊長(zhǎng)為1的正方形滑動(dòng)窗口來對(duì)圖像進(jìn)行分塊，從左上角開始，窗口每次向右或向下移動(dòng)1/3，窗口遍歷待驗(yàn)證圖像和對(duì)應(yīng)備案圖像后，得到M對(duì)圖像分塊，其中M等于^ η 3(W-/)、n 3(/2-/)Λ M = (1 + ---)χ(1 + —--)II步驟43 針對(duì)每對(duì)圖像分塊按照下列公式計(jì)算像素差
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)備案客戶端模塊，用于在圖像備案操作時(shí)，用于接收備案圖像文件輸入，并返回備案處理后用于后續(xù)應(yīng)用的圖像；至少一個(gè)驗(yàn)證客戶端模塊，用于在圖像驗(yàn)證操作時(shí)，用于接收待驗(yàn)證圖像文件輸入，并返回驗(yàn)證結(jié)果。調(diào)度模塊，用于調(diào)度相關(guān)模塊進(jìn)行處理。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像備案和驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)中，備案客戶端模塊與驗(yàn)證客戶端模塊分別與調(diào)度模塊相連，數(shù)字水印模塊、圖像檢索模塊和圖像篡改檢測(cè)模塊則分別同時(shí)與調(diào)度模塊和備案存儲(chǔ)中心模塊相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像備案和驗(yàn)證的方法，該方法包括圖像備案時(shí)根據(jù)其備案信息生成不可偽造的水印數(shù)據(jù)，并將該水印數(shù)據(jù)嵌入備案圖像中，通過保存嵌入數(shù)字水印的備案圖像以及從中提取的圖像特征，實(shí)現(xiàn)備案圖像存檔，同時(shí)以嵌入數(shù)字水印的備案圖像代替原始備案圖像進(jìn)行應(yīng)用；圖像驗(yàn)證時(shí)通過結(jié)合圖像檢索和數(shù)字水印檢測(cè)來驗(yàn)證圖像是否進(jìn)行過備案，并將檢測(cè)到水印的待驗(yàn)證圖像與其對(duì)應(yīng)備案圖像比對(duì)來檢測(cè)是否存在對(duì)備案圖像的篡改。本發(fā)明同時(shí)公開了一種圖像備案和驗(yàn)證系統(tǒng)。通過結(jié)合圖像檢索和數(shù)字水印技術(shù)，并輔以圖像篡改檢測(cè)，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的備案存檔，并基于備案數(shù)據(jù)，驗(yàn)證未知圖像是否進(jìn)行過備案，以及是否為篡改后的備案圖像。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102446211SQ20111026252
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者關(guān)虎, 張樹武, 曾智 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所