16759

1819 دكتري

دكتري

هوش مصنوعي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1400

دوازده، 126ص.: مصور، جدول، نمودار

شادرخ سماوي، نادر كريمي

محمدرضا احمدزاده، محمدعلي لطيف، مسعود عمومي

1400/09/06

كتابنامه

مهندسي كامپيوتر

مهندسي برق و كامپيوتر

1400/09/06

2777580

با پيشرفت تكنولوژي و گسترش ابزارهاي انتقال اطلاعات، امكان انتشار محتواي رقمي مانند متن، تصوير، صوت و ويدئو مشابه و غير قابل تشخيص از محتواي اصلي امكان‌‌پذير است. حفظ مالكيت محتوا، جلوگيري از جعل و بازنشر آن از مسائل اساسي در اين زمينه هستند. تاكنون روش‌‌هاي گوناگوني در اين حوزه ارائه شده و ته‌‌نقش‌‌نگاري به عنوان يكي از راهكارهاي مرسوم معرفي شده است. انتخاب محل‌‌هاي مناسب براي پنهان‌‌سازي ته‌‌نقش به طوري كه كمترين اثر را در كيفيت بصري تصوير داشته و در عين حال در برابر حملات پردازش تصوير مختلف، مقاوم باشد، از مسائل چالش‌‌برانگيز در ته‌‌نقش‌‌نگاري است. انتخاب اين مكان‌‌ها در تصوير نيازمند يافتن ويژگي‌‌هايي در تصوير است كه توانايي استخراج و شناسايي اين نواحي را داشته باشند. بر اساس نياز كاربر از ته‌‌نقش‌‌نگاري، مي‌‌توان ويژگي‌‌هاي گوناگوني را در نظر گرفت كه منجر به جاسازي يكنواخت در كل تصوير و ياجاسازي متناسب با نياز كاربر شود. جاسازي بر اساس سيستم بينايي باعث ارائه الگوريتم‌‌هايي مي‌‌شود كه علاوه بر حفظ قدرتمندي ته‌‌نقش‌‌نگاري در برابر حملات پردازش تصوير به كيفيت بصري تصوير نيز توجه شود. در اين رساله براساس ديدگاه جاسازي مبتني برسيستم بينايي انسان، سعي شده ويژگي‌‌هايي انتخاب شوند كه توانايي استخراج نواحي مهم تصوير از ديدگاه كاربر را دارا باشند. در روش پيشنهادي از ويژگي‌‌هاي برجستگي، تجمع لبه و شدت روشنايي به عنوان ويژگي‌‌هايي كه هدف مذبور را فراهم مي‌‌سازند، استفاده شده است كه با به كارگيري سيستم فازي نقشه احتمالي از نواحي مختلف تصوير براي جاسازي بدست آمده است. با توجه به اينكه معيارهاي موجود براي ارزيابي تصاوير ته‌‌نقش‌‌نگاري مبتني بر سيستم بينايي نيستند، نياز به وجود معياري با قابليت بررسي تصوير بر اساس اين سيستم احساس مي‌‌شود. بر همين اساس معياري مبتني بر سيستم بينايي ارائه شده است كه در اين معيار با وزن‌‌دهي نواحي مختلف تصوير از منظر اهميت نواحي از ديدگاه كاربر، عملكرد بهتري در ارزيابي روش‌‌هاي ته‌‌نقش‌‌نگاري ارائه داده است. به كارگيري شبكه هاي عميق در مسائل پردازش تصوير و دقت هاي چشمگير اين شبكه ها در كاربردهاي مختلف، ايده استفاده از اين شبكه ها در ته نقشنگاري را مطرح ميكند. ارائه ساختاري يكپارچه مبتني بر شبكه هاي پيچشي از ديگر پيشنهادها در اين رساله است كه با استفاده از شبكه اي end-to-end كليه مراحل جاسازي، حمله و استخراج ته نقش را در يك شبكه پياده سازي مي كند. وجود سه بخش مذكور در يك شبكه يكپارچه امكان مقاومت در برابر حملات در كنار حفظ كيفيت بصري تصوير را به طور همزمان فراهم مي سازد. استخراج مكان هاي مناسب در تصوير بر اساس ويژگي هاي سطح بالاي استخراجي در لايه هاي شبكه و جاسازي ته نقش در فضاي ويژگي از مزاياي روش پيشنهادي است. همچنين در نظر گرفتن شبكه اي به موازات شبكه اصلي براي آماده سازي ته نقش پيش از تركيب با تصوير ورودي، امكان آماده سازي ته نقش متناسب با تصوير ورودي را فراهم مي سازد. با توجه به تقسيم تصوير ورودي به قطعه هايي با اندازه مورد نياز شبكه و ورود دسته اي به آن، امكان استفاده از هر تصوير با اندازه هاي مختلف و طول ته¬نقش¬هاي گوناگون را فراهم مي سازد.

Because of easy access to the internet, sharing digital media has become easier and faster in recent years. Increasing the possibility of digital tampering has emphasized the need for sophisticated techniques of copyright protection and preventing unauthorized copying and distribution. Watermarking is one of the most common and trusty ways to solve this problem. selecting suitable regions for watermark embedding so that it has the least effect on the visual quality of the image and resistance to various image processing attacks is one of the challenging issues in watermarking. Based on the user’s need for watermarking, various features can be considered that lead to uniform embedding in the whole image or embedding according to the user’s needs. Embedding based on the visual system provides algorithms that, in addition to maintaining the robustness of the image against image processing attacks, also pay attention to the visual quality of the image. In this dissertation, we have tried to select features that can extract important areas of the image from the user’s perspective. Using handcrafted features in the first method and extracting features using deep networks are our proposed solutions for using non-uniform watermarking based on the user’s need. In the first method, saliency, edge concentration, and intensity are used as features that provide the mentioned goal, combined using a fuzzy system to produce a weighted embedding map. There is also a need for a criterion to examine the image based on the user’s need. Accordingly, a criterion based on the visual system has been proposed. It works by weighting different areas of the image based on the importance of the areas from the user’s point of view. Using an end-to-end convolution network is another suggestion in this dissertation. It implements all the steps of embedding, manipulating, and extracting the watermark in an integrated network that makes it possible to be resistant to attacks while maintaining the visual quality of the image simultaneously. Injecting the watermark into feature space helps the network to have a powerful embedding and has better robustness against attacks. A parallel network is also used to prepare the watermark based on the input image’s content to maximize the imperceptibility. Considering global information besides local information to have robust watermarking using a dilation layer helps the network to contribute more pixels information in embedding. Due to dividing the input image into blocks with a specific size, our proposed network is independent of the input image size that helps us to have embedding for images with different sizes. All proposed method has comparable results against the state-of-the-art methods. The first method is preferred when our watermark has a lower length. But the second method has a lower limit in length and can be used for watermarks and images of different sizes.

شادرخ سماوي، نادر كريمي

محمدرضا احمدزاده، محمدعلي لطيف، مسعود عمومي