巧用可见水印拼接图像

2016-08-11陈家楠

大科技 2016年5期

关键词：校徽子块数字水印

陈家楠

（重庆市第七中学校高三三班重庆 400030）

巧用可见水印拼接图像

陈家楠

（重庆市第七中学校高三三班重庆 400030）

本文结合高中学生信息技术课程，从日常生活角度，总结了图像拼接的3种基本方法及其实例，介绍了数字水印的概念，给出了一种可见水印的添加方法及通过添加可见水印拼接图像的实例。通过实例对比表明，通过添加可见水印拼接图像，将水印图像的Y分量与原始图像的Y分量自适应合成，可达到与众不同的效果。

可见水印；数字图像；图像拼接

1 引言

数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程[1]，伴随着信息化社会的来临，数字图像处理技术成为中学生信息技术课程的核心内容之一，图像拼接技术成为中学生课内课外关注的重要实验内容之一。

2 图像拼接的一般方法

图像拼接技术就是将数张图像拼成一幅大型的、无缝的、高分辨率的图像技术。PS等专业图像处理软件具有全景图像生成功能，可将数张有重叠部分的图像拼成一幅高分辨率的图像。日常生活中，人们常常将多张没有重叠的相片合成一张，以达到娱乐、搞笑或纪念的目的，如将个人的相片与某个喜欢的明星拼成一张合影。

日常生活中的图像拼接主要有以下三种方法：

（1）直接堆叠

在PS中打开用于拼接的2张原始图像，利用PS的磁性套索选择工具选取图1（b）中的校徽图像区域，复制该区域图像数据到“七中足球队”图片中，参考效果如图1（a）所示。

图1 拼接效果图

由如图1（a）所示效果可知，直接堆叠拼接方式下“七中校门”图像压住了下面的“七中足球队”图像。

（2）淡出拼接

利用（1）中的方法，选取图1（b）中的校徽图像区域，复制该区域图像数据到“七中足球队”图片中，选择刚刚粘贴的校徽图像数据图层，适当设置图层“不透明度”属性（如60%），参考效果如图1（b）所示。

由如图1（b）所示效果可知，淡出拼接方式下“七中校门”图像及下面的“七中足球队”图像均可见。

（3）若隐若现拼接

利用（1）中的方法，将要拼接的图像数据复制粘贴到另一张图片中，选择刚刚粘贴的图像数据，选择“选择”|“存储选区”|，输入选区通道名称，如C0，将选区存储到C0通道。

切换到通道调板，关闭RGB通道，选中C0通道，对选区应用“渐变工具”。关闭C0通道，选中RGB通道，切换到图层调板，选中粘贴的图像数据图层。选择“选择”|“载入选区”，按Delete键删除选区。重复上面的步骤，直到需要的区域可见，不需要的区域若隐若现，参考效果如图2所示。

图2 拼接效果图

3 可见数字水印技术

数字水印技术是一种新的安全手段，可以对数字作品进行安全认证和版权保护[2～3]。数字图像水印包括可见水印和不可见水印两大类。可见水印的特点是有目的地使所嵌入的水印信息为观察者所见，常用于标识图像版权，用于防止或阻止非法使用受版权保护的高质量图像。

添加可见数字水印的方法有多种，本文中添加可见数字水印的步骤及方法如下：

（1）获得原始图像和水印图像的RGB图像并分割成8×8的子块，求出原始图像灰度的平均值、各子块的灰度值并计算出每个子块的水印嵌入系数；

每个子块嵌入系数的计算公式如下：

式中：Fij-原始图像的灰度图像中子块（i，j）的水印嵌入系数；αij-原始图的灰度图像中子块（i，j）的归一化方差；αmin-原始图的灰度图像中的最小方差；αmax-原始图的灰度图像中的最大方差。

（2）获取原始图像各块的Y、U、V分量，获取水印图像的Y分量，利用子块的水印嵌入系数将原始图像子块的Y分量与水印图像子块的Y分量合并形成新的Y分量，公式如下：

式中：Fmn-原始图像的灰度图像中子块（m，n）的水印嵌入系数；Y1ij-原始图像的灰度图像中子块（m，n）位置（i，j）处像素的Y分量；Y′1ij-原始图像的灰度图像中嵌入水印后的子块（m，n）位置（i，j）处像素的Y分量；Y2ij-水印图像的灰度图像子块（m，n）中位置（i，j）处像素的Y分量。

（3）将新的Y分量与U、V分量组合形成嵌入水印后的图像。

有专门的网站利用该方法添加可见水印，网址如下：

http://dgdz.ccee.cqu.edu.cn/watermark/watermark.aspx