巧用可見水印拼接圖像

陳家楠

（重慶市第七中學校高三三班 重慶 400030）

巧用可見水印拼接圖像

陳家楠

（重慶市第七中學校高三三班 重慶 400030）

本文結合高中學生信息技術課程，從日常生活角度，總結了圖像拼接的3種基本方法及其實例，介紹了數字水印的概念，給出了一種可見水印的添加方法及通過添加可見水印拼接圖像的實例。通過實例對比表明，通過添加可見水印拼接圖像，將水印圖像的Y分量與原始圖像的Y分量自適應合成，可達到與眾不同的效果。

可見水印；數字圖像；圖像拼接

1 引言

數字圖像處理是指將圖像信號轉換成數字信號并利用計算機對其進行處理的過程[1]，伴隨著信息化社會的來臨，數字圖像處理技術成為中學生信息技術課程的核心內容之一，圖像拼接技術成為中學生課內課外關注的重要實驗內容之一。

2 圖像拼接的一般方法

圖像拼接技術就是將數張圖像拼成一幅大型的、無縫的、高分辨率的圖像技術。PS等專業圖像處理軟件具有全景圖像生成功能，可將數張有重疊部分的圖像拼成一幅高分辨率的圖像。日常生活中，人們常常將多張沒有重疊的相片合成一張，以達到娛樂、搞笑或紀念的目的，如將個人的相片與某個喜歡的明星拼成一張合影。

日常生活中的圖像拼接主要有以下三種方法：

（1）直接堆疊

在PS中打開用于拼接的2張原始圖像，利用PS的磁性套索選擇工具選取圖1（b）中的校徽圖像區域，復制該區域圖像數據到“七中足球隊”圖片中，參考效果如圖1（a）所示。

圖1 拼接效果圖

由如圖1（a）所示效果可知，直接堆疊拼接方式下“七中校門”圖像壓住了下面的“七中足球隊”圖像。

（2）淡出拼接

利用（1）中的方法，選取圖1（b）中的校徽圖像區域，復制該區域圖像數據到“七中足球隊”圖片中，選擇剛剛粘貼的校徽圖像數據圖層，適當設置圖層“不透明度”屬性（如60%），參考效果如圖1（b）所示。

由如圖1（b）所示效果可知，淡出拼接方式下“七中校門”圖像及下面的“七中足球隊”圖像均可見。

（3）若隱若現拼接

利用（1）中的方法，將要拼接的圖像數據復制粘貼到另一張圖片中，選擇剛剛粘貼的圖像數據，選擇“選擇”|“存儲選區”|，輸入選區通道名稱，如C0，將選區存儲到C0通道。

切換到通道調板，關閉RGB通道，選中C0通道，對選區應用“漸變工具”。關閉C0通道，選中RGB通道，切換到圖層調板，選中粘貼的圖像數據圖層。選擇“選擇”|“載入選區”，按Delete鍵刪除選區。重復上面的步驟，直到需要的區域可見，不需要的區域若隱若現，參考效果如圖2所示。

圖2 拼接效果圖

3 可見數字水印技術

數字水印技術是一種新的安全手段，可以對數字作品進行安全認證和版權保護[2～3]。數字圖像水印包括可見水印和不可見水印兩大類。可見水印的特點是有目的地使所嵌入的水印信息為觀察者所見，常用于標識圖像版權，用于防止或阻止非法使用受版權保護的高質量圖像。

添加可見數字水印的方法有多種，本文中添加可見數字水印的步驟及方法如下：

（1）獲得原始圖像和水印圖像的RGB圖像并分割成8×8的子塊，求出原始圖像灰度的平均值、各子塊的灰度值并計算出每個子塊的水印嵌入系數；

每個子塊嵌入系數的計算公式如下：

式中：Fij-原始圖像的灰度圖像中子塊（i，j）的水印嵌入系數；αij-原始圖的灰度圖像中子塊（i，j）的歸一化方差；αmin-原始圖的灰度圖像中的最小方差；αmax-原始圖的灰度圖像中的最大方差。

（2）獲取原始圖像各塊的Y、U、V分量，獲取水印圖像的Y分量，利用子塊的水印嵌入系數將原始圖像子塊的Y分量與水印圖像子塊的Y分量合并形成新的Y分量，公式如下：

式中：Fmn-原始圖像的灰度圖像中子塊（m，n）的水印嵌入系數；Y1ij-原始圖像的灰度圖像中子塊（m，n）位置（i，j）處像素的Y分量；Y′1ij-原始圖像的灰度圖像中嵌入水印后的子塊（m，n）位置（i，j）處像素的Y分量；Y2ij-水印圖像的灰度圖像子塊（m，n）中位置（i，j）處像素的Y分量。

（3）將新的Y分量與U、V分量組合形成嵌入水印后的圖像。

有專門的網站利用該方法添加可見水印，網址如下：

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

4 利用可見水印拼接圖像

（1）登陸上面的可見水印添加網站，將“七中足球隊”圖片上傳到服務器源圖像處。

（2）將“七中校門”圖片上傳到服務器水印圖像處。可對水印圖像進行適當處理。

（3）單擊原始圖像適當位置選擇水印圖像添加起始點。

（4）單擊添加按鈕添加水印。

重復（3）、（4）步，直到效果滿意為止，參考效果如圖3所示。

圖3 可見水印添加效果圖

5 結論

從圖1～3各效果圖不難看出，通過添加可見水印拼接圖像，將水印圖像的Y分量與原始圖像的Y分量自適應合成，對原始圖像的色彩幾乎沒有影響，“七中校門”中的校徽清晰可見，原始圖像中裁判拋出的硬幣也可見，巧用可見水印拼接圖像可達到與眾不同的效果。

[1]張瑋雄，劉建霞.數字圖像處理技術的發展現狀及趨勢[J].科學之友，2012，3：153～159.

[2]賈曉華.基于水印技術的教學資源保護[J].科學之友，2012，10：120～121.

[3]鐘娟，賴敏.面向醫學圖像的數字水印技術[J].科技與創新，2014，22：144.

TP309.7

A

1004-7344（2016）05-0300-02

2016-2-2