СТІЙКІСТЬ ОПТИЧНИХ МАРКЕРІВ НА ЗОБРАЖЕННЯХ ЗА УМОВИ ЗОВНІШНІХ ЗАВАД

Анотація

В даній роботі розглянуто вплив просторових змін та наведених шумів на властивості оптичних маркерів, нанесених на зображення. Написані на мовах C# та Python програми, дозволили наносити на зображення оптичні маркери просторовим, частотним та частотно-вейвлетним методами, змінювати положення маркованих зображень та наносити на них шуми різної інтенсивності із наступним зчитуванням маркерів.

Встановлено, що найпростіший і найдоступніший метод просторового нанесення, у якому маркер видимий на зображенні, є одночасно найбільш надійним у випадку різноманітних деформацій та пошкоджень маркованого зображення. Цей метод може ефективно використовуватись у випаду захисту відеопродукції, де важливий сам факт віднесення його до тої чи іншої торгової марки або власника.

Проаналізовано стійність частотного методу, який дозволяє зробити маркер невидимим. Цей метод, як і попередній, є стійким до деформацій зображення, однак навіть найпростіший шум, яким є гаусівський, здатний погіршити якість відтворення. Причому із збільшенням інтенсивності шуму, нанесеного на початкове зображення, якість відтвореного маркера погіршується. Показано, що частотний метод маркування може використовуватись у системах передачі інформації, у яких рівень шумів не перевищує 3дБ.

Досліджено стійкість частотно-вейвлетного методу , який ґрунтується на використанні різних типів перетворення початкового зображення і зображення маркеру. Цей метод є найбільш надійним у плані захисту відеоінформації, оскільки перед об’єднанням, зображення оптичного маркеру перетворювалось за допомогою дискретного косинусного , а дані оригінального зображення – вейвлетного перетворень. Він виявився досить стійким до поворотів зображень. Однак при появі гаусівського шуму навіть незначній інтенсивності (0,8 дБ), спостерігається зникнення маркеру. Незважаючи на необхідність використовувати у цьому методі ліній зв’язку із низьким шумом, його можна рекомендувати завдяки ряду переваг, до яких відноситься висока надійність захисту, можливість опрацювання динамічних об’єктів а також можливість відтворення маркеру без оригінального зображення.

Ключові слова: оптичні маркери (цифрові підписи, водяні знаки), швидке перетворення Фур’є, нанесення оптичних маркерів (просторовий, частотний та частотно-вейвлетний методи), стеганографія, C# , Python.