【youcans 的 OpenCV 例程200篇】219. 添加数字水印（盲水印）
8.2 添加数字盲水印
数字水印，是指将特征信息嵌入音频、图像或是视频等数字信号中。
数字水印分为明水印和盲水印（blind watermark）。明水印包含的信息在观看图像或视频时可以看到。盲水印是以数字数据的方式嵌入图像中，在一般条件下是看不到的，需要特殊处理后才能提取到水印信息。盲水印也称为隐藏式水印，可以实现信息隐藏、版权认证、身份认证、数字签名等功能。
最低有效位（Least significant bit）盲水印，是最简单方便的盲水印实现方法。该方法的原理是将数字水印信息保存为二值图像，嵌入到原始图像的最低位，即将原始图像的最低有效位替换为水印图像。
以 8 位灰度图像为例，原始图像中像素点 P 的灰度值由 8 位二进制数 ( p 7 , p 6 , . . . , p 1 , p 0 ) (p_7, p_6,...,p_1,p_0)(p 7 ,p 6 ,...,p 1 ,p 0 ) 表示，二值水印图像中像素点的像素值由 1 位二进制数 b 0 b_0 b 0 表示。用水印图像的像素值 b 0 b_0 b 0 替换原始图像的最低有效位 p 0 p_0 p 0 ，就得到嵌入水印的 8 位二进制数 ( p 7 , p 6 , . . . , p 1 , b 0 ) (p_7, p_6,...,p_1,b_0)(p 7 ,p 6 ,...,p 1 ,b 0 )。
提取盲水印的过程与嵌入水印相反，从嵌入水印的原始图像 8 位二进制数 ( p 7 , p 6 , . . . , p 1 , b 0 ) (p_7, p_6,...,p_1,b_0)(p 7 ,p 6 ,...,p 1 ,b 0 ) 中，分离最低有效位 b 0 b_0 b 0 生成水印图像。
提取盲水印的过程，则是对于嵌入水印的原始图像，将 8 位二进制数 ( p 7 , p 6 , . . . , p 1 , b 0 ) (p_7, p_6,...,p_1,b_0)(p 7 ,p 6 ,...,p 1 ,b 0 ) 的最低有效位置零。
例程 A4.11：在灰度图像添加数字盲水印
img = cv.imread("../images/imgLena.tif", 0)
watermark = cv.imread("../images/logoCV.png", 0)
markResize = cv.resize(watermark, img.shape[:2])
_, binary = cv.threshold(markResize, 175, 1, cv.THRESH_BINARY)
imgH7 = cv.bitwise_and(img, 254)
imgMark = cv.bitwise_or(imgH7, binary)
extract = cv.bitwise_and(imgMark, 1)
plt.figure(figsize=(9, 6))
plt.subplot(221), plt.title("original gray"), plt.axis('off')
plt.imshow(img, cmap='gray')
plt.subplot(222), plt.title("watermark"), plt.axis('off')
plt.imshow(binary, cmap='gray')
plt.subplot(223), plt.title("embedding watermark"), plt.axis('off')
plt.imshow(imgMark, cmap='gray')
plt.subplot(224), plt.title("extracted watermark"), plt.axis('off')
plt.imshow(extract, cmap='gray')
plt.tight_layout()
plt.show()
例程 A4.12：在彩色图像各通道嵌入不同内容的数字盲水印
把彩色图像的各个通道分离处理，可以嵌入相同内容的数字水印，也可以嵌入不同内容的数字水印。
img = cv.imread("../images/imgLena.tif", 1)
watermark = cv.imread("../images/logoCV.png", 0)
markResize = cv.resize(watermark, img.shape[:2])
_, binary = cv.threshold(markResize, 175, 1, cv.THRESH_BINARY)
mark1 = np.ones(img.shape[:2], np.uint8)
cv.putText(mark1, str(np.datetime64('today')), (50, 100), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 2, 0, 2)
cv.putText(mark1, str(np.datetime64('now')), (50, 150), cv.FONT_HERSHEY_DUPLEX, 1, 0)
mark2 = np.ones(img.shape[:2], np.uint8)
cv.putText(mark2, "200 examples for OpenCV", (50, 300), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 2, 0, 2)
cv.putText(mark2, "Copyright@youcans, 2022", (50, 350), cv.FONT_HERSHEY_DUPLEX, 1, 0)
imgH7 = (img >> 1) << 1
b = cv.bitwise_or(imgH7[:, :, 0], binary)
g = cv.bitwise_or(imgH7[:, :, 1], mark1)
r = cv.bitwise_or(imgH7[:, :, 2], mark2)
imgMark = cv.merge([b, g, r])
b, g, r = cv.split(imgMark)
bMark = cv.bitwise_and(b, 1)
gMark = cv.bitwise_and(g, 1)
rMark = cv.bitwise_and(r, 1)
plt.figure(figsize=(9, 6))
plt.subplot(231), plt.title("original gray"), plt.axis('off')
plt.imshow(cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2RGB))
plt.subplot(232), plt.title("watermark"), plt.axis('off')
plt.imshow(binary, cmap='gray')
plt.subplot(233), plt.title("embedding watermark"), plt.axis('off')
plt.imshow(cv.cvtColor(imgMark, cv.COLOR_BGR2RGB))
plt.subplot(234), plt.title("watermark ch-B"), plt.axis('off')
plt.imshow(bMark, cmap='gray')
plt.subplot(235), plt.title("watermark ch-G"), plt.axis('off')
plt.imshow(gMark, cmap='gray')
plt.subplot(236), plt.title("watermark ch-R"), plt.axis('off')
plt.imshow(mark2, cmap='gray')
plt.show()
【本节完】
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Original: https://blog.csdn.net/youcans/article/details/125506913
Author: YouCans
Title: 【OpenCV 例程200篇】219. 添加数字水印（盲水印）