计算机视觉40例之案例03数字水印

数字水印是指在一幅图像中嵌入另外一幅图像，其中的图像包含：

1. 载体图像O：相当于容器，要用来装另外一幅图像的；
2. 水印图像W：要被嵌入到其他图像中的图像，通常是版权信息、秘密信息等需要被隐藏额信息；
3. 含水印载体图像OW：被嵌入了水印图像的载体图像；
4. 删除水印图像后的载体图像OE：从含水印载体图像OW中删除水印后得到的图像；
5. 提取得到的水印图像EW：从含水印载体图像OW中提取到的水印图像，该图像与水印图像W一致。

数字水印的基本示意图如图1所示。

  图1 数字水印

图2展示了数字水印（信息隐藏）的嵌入过程和提取过程。

数字水印中嵌入过程的具体步骤：

第1步：从图(a)中选择一块区域如图(b)所示。

第2步：在图(b)中，选取一块区域作为数值1的前景，如图中白色区域所示。

第3步：将图(b)中，数值1的前景（对应图中白色区域），所有的数值调整为“等于自身值、或比自身值大1”的奇数；数值1的背景（阴影部分）所有数值调整为“等于自身，或比自身值小1”的偶数，得到如图(c)所示的结果。

第4步：将处理后的图像(c)，替换原图像(a)内该部分原有值，完成数值1的嵌入，得到图像(d)。

提取嵌入的信息时，从图(d)中提取结果，具体为：

第1步：从图(d)中选择包含数值1的区域，得到该部分的数值，如图(e)所示。

第2步：从图像(e)中提取信息：

1. 如果图(e)中的数值是偶数，则提取“0”；
2. 如果图(e)中的数值是奇数，则提取“1”；

提取结果如图(f)所示，从图中可以看到，准确地将数值1的图像提取出来了。

 图2 算法原理

在书中详细介绍了算法原理和流程，具体如下图所示。

图3 信息隐藏流程图

 图4 数字水印实现方法

 图5 具体实现流程

在《计算机视觉40例——从入门到深度学习（OpenCV-Python）》一书中，从算法原理、实现流程等角度系统深入地介绍了该案例的理论基础和实现过程，并对具体的代码实现进行了细致的介绍与解释。欢迎大家阅读第5章《数字水印》，获取详细内容，其中还介绍关于数字水印的不同实现方法。

《计算机视觉40例——从入门到深度学习（OpenCV-Python）》在介绍Python基础、OpenCV基础、计算机视觉理论基础、深度学习理论的基础上，介绍了计算机视觉领域内具有代表性的40个典型案例。这些案例中，既有传统的案例（数字识别、答题卡识别、物体计数、缺陷检测、手势识别、隐身术、以图搜图、车牌识别、图像加密、指纹识别等），也有深度学习案例（图像分类、风格迁移、姿势识别、实例分割等），还有人脸识别方面的案例（表情识别、驾驶员疲劳监测、识别性别与年龄等）。