面向医学图像的数字水印算法研究

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2、作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育化构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实。，愿意承担切相关的法律责任、么研究生签名；可才日期；、南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文＞１将学位论文的全部或部分内容编入有

3、关数据库进行检索挡；允许论文被查阅和借阅；可［＾；可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文一的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。／＾＾抑乂，研究生签名：＾＾＾导师签名；令日期：我卢TheResearchonDigitalWatermarkingTechnologyofMedicalImageThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecomm

4、unicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByJinhuaZhangSupervisor:Prof.LixinDengMay2016摘要数字作品在互联网络间的传输随着计算机技术的发展越来越方便，相应也引发了数字作品的版权和篡改问题，因此数字水印技术出现并发展迅猛。数字医学图像的应用随着医疗信息化的推广占据了诊断过程中的重要地位。针对医学图像在网络传输过程中可能遭到截取、篡改、非法复制等信息安全问题，数字水印技术通过将隐秘信息或标志信息嵌入医学图像中，来作为医学图像的版权认证和

5、篡改检测的重要技术手段。本文针对医学图像版权认证和篡改检测的水印技术开展了研究，主要研究内容如下：首先，提出了一种基于ROI和IWT的医学图像篡改认证及恢复的鲁棒水印算法。该算法鉴于医学图像对ROI和RONI这两部分图像质量要求不同，为避免水印对医学图像ROI的嵌入失真，借助IWT将用于完整性认证的图像ROI的HASH值、基于ROI分块图像灰度差值的用于ROI篡改恢复的恢复数据、用于病人信息传输的二值图像这三种水印信息嵌入图像RONI。该算法的亮点在于适用于CT、MRI、US、PET等多种医学载体图像且对其尺寸无特别限

6、制，不仅验证了图像ROI完整性，精确定位图像ROI受篡改区域并恢复原始ROI，同时嵌入水印对噪声、滤波攻击等均有较强鲁棒性，是一种多功能的水印算法。其次，提出了一种基于IWT-SVD和ABC的医学图像盲水印算法。算法亮点在于借助人工蜂群算法（ABC）迭代寻找最优解实现了水印嵌入因子的自动调整，同时利用数字签名机制改善了基于SVD域的传统数字水印算法既有的虚警率高的问题。该算法首先将医学载体图像进行1级IWT分解，选择3个子带（LL、LH、HL）进行SVD，修改3个子带的奇异值实现水印信息的嵌入；对另外1个子带（HH）

7、，进行DCT变换后在其中频系数最低有效位嵌入数字签名信息。实验表明，该算法既有良好的水印不可感知性，同时对一般攻击和几何攻击均具有很好的鲁棒性。关键词:数字水印，医学图像，整数小波变换（IWT），感兴趣区域（ROI），人工蜂群算法（ABC），奇异值分解（SVD）IAbstractWiththedevelopmentofcomputerandinformationtechnology,thetransmissionofthedigitalworksamongnetworksbecomemoreandmoreconveni

8、ent,whichledtocopyrightandtamperingproblems,sodigitalwatermarkingtechnologyappearsanddevelopsrapidly.Withthepromotionofthemedicalfield,Theapplicationsofdigitalmedical