基于视觉特性的数字图像安全理论与方法

该项目属于数字图像安全理论与方法领域。随着互联网的发展，网络环境中的数字图像安全传输已成为各行业的焦点问题。充分利用数字图像自身特性，设计新的数字图像安全方法，以保障数字图像的安全存储与传输，是信息安全领域面临的迫切任务。在国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省科技计划项目和湖南省教育厅科学研究项目的持续支持下，项目组开展了近9年的系列创新研究，基于学科交叉思想，结合图像视觉特性，创新数字图像安全通信相关理论与方法研究，为数字图像安全方法设计开辟了新的途径。

主要发现点如下：

1. 提出BTC编码域图像自适应的可逆可见水印算法，建立面向可见水印的图像视觉特性计算模型，实现了可逆可见水印视觉透明性、水印可见性、可恢复性等性能的有机统一，以满足不同用户分级浏览需求，发展了可逆可见图像水印理论与方法。

2. 提出基于视觉特性的图像自适应数据隐藏新方法，建立了面向图像空域和密文图像的视觉特性计算方法，有效权衡了图像数据隐藏中隐藏容量与隐秘图像质量间的矛盾，达成了透明性与隐藏容量的综合平衡，促进了图像数据隐藏方法的研究。

3. 针对图像取证中的重复图像检测难题，提出了基于图像特征的重复图像检测方法，设计了基于旋转不变分区的图像重复区域检测算法，建立了基于图像从属关系的种子图像选择策略，提出基于图像特征融合的近重复图像检测新方法，研究实现了准确高效的重复图像检测，实质推进了重复图像检测理论与方法研究。

4. 提出基于图像不变特征与自适应变换的图像感知哈希生成算法，促进了图像感知哈希鲁棒性、紧凑性与唯一性的优化平衡，丰富了鲁棒图像感知哈希方法研究。

项目组得到了以下资助和成果：

• 获得国家自然科学基金项目3项、湖南省自然科学基金项目3项、湖南省科技计划项目1项、湖南省教育厅重点项目1项和湖南省教育厅一般项目1项资助。
• 发表相关论文40多篇，其中8篇为代表作及论文发表。
• Google Scholar引用380次，他引200次，SCI他引164次，包括ESI高被引论文1篇，单篇论文SCI他引最高80次。
• 研究成果受到国内外信息安全技术与数字图像处理研究领域的广泛关注，被《IEEE TIP》、《Information Sciences》、《Signal Processing》等国际著名期刊引用并获得正面评价。
• 获得湖南省自然科学优秀论文奖1项，国家授权发明专利1项，软件著作权5项。
• 项目培养了一批研究生，其中留学生1名，第一完成人入选湖南省普通高校青年骨干教师和湖南省新世纪121人才工程。

该项目属数字图像安全理论与方法。随着互联网的发展，网络环境数字图像的安全传输成为各行业的焦点问题。充分利用数字图像自身特性，设计新的数字图像安全方法，以保障数字图像的安全存储与传输，是信息安全领域面临的迫切任务。在国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省科技计划项目和湖南省教育厅科学研究项目的持续支持下，选择图像可见水印、图像隐蔽通信、图像取证与感知哈希生成等图像信息安全领域中一些基本与难点问题，开展了近9年的系列创新研究，基于学科交叉思想，结合图像视觉特性，创新数字图像安全通信有关理论与方法研究，为数字图像安全方法设计开辟新的途径。主要发现点有： (1)提出BTC编码域图像自适应的可逆可见水印算法，建立面向可见水印的图像视觉特性计算模型，实现了可逆可见水印视觉透明性、水印可见性、可恢复性等性能的有机统一，以满足不同用户分级浏览需求，发展了可逆可见图像水印理论与方法。(2)提出基于视觉特性的图像自适应数据隐藏新方法，建立了面向图像空域和密文图像的视觉特性计算方法，有效权衡了图像数据隐藏中隐藏容量与隐秘图像质量间的矛盾，达成了透明性与隐藏容量的综合平衡，促进了图像数据隐藏方法的研究。(3)针对图像取证中的重复图像检测难题，提出了基于图像特征的重复图像检测方法，设计了基于旋转不变分区的图像重复区域检测算法，建立了基于图像从属关系的种子图像选择策略，提出基于图像特征融合的近重复图像检测新方法，研究实现了准确高效的重复图像检测，实质推进了重复图像检测理论与方法研究。(4)提出基于图像不变特征与自适应变换的图像感知哈希生成算法，促进了图像感知哈希鲁棒性、紧凑性与唯一性的优化平衡，丰富了鲁棒图像感知哈希方法研究。 项目组得到3项国家自然科学基金项目、3项湖南省自然科学基金项目、1湖南省科技计划项目、1项湖南省教育厅重点项目和1项湖南省教育厅一般项目资助，发表相关论文40多篇，8篇代表作及论文发表，Google Scholar引用380次，他引200次，SCI他引164次，其中ESI高被引论文1篇，单篇论文SCI他引最高80次。研究成果受到国内外信息安全技术与数字图像处理研究领域的广泛关注，被《IEEE TIP》、《Information Sciences》、《Signal Processing》等国际著名期刊引用并获得正面评价，得到国内外众多相关领域专家学者关注和积极评价，获得湖南省自然科学优秀论文奖1项，国家授权发明专利1项，软件著作权5项，项目培养了一批研究生，其中留学生1名，第一完成人入选湖南省普通高校青年骨干教师和湖南省新世纪121人才工程。