專利名稱:一種可嵌入海拔高度水印信息的數(shù)碼相機(jī)的制作方法
所屬技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)碼相機(jī)，特別是一種可以向所拍照片嵌入海拔高度水印信息的數(shù)碼相機(jī)，本發(fā)明屬于數(shù)字圖像水印技術(shù)。
背景技術(shù)：
數(shù)碼相機(jī)是將成熟的數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)相機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物。在數(shù)字化技術(shù)日益發(fā)展成熟的今天，數(shù)碼相機(jī)由于其方便快捷時(shí)尚而得到男女老幼的親睞。數(shù)碼相機(jī)能夠拍攝高質(zhì)量的數(shù)字化圖像，并可以允許你把它們通過網(wǎng)絡(luò)迅速傳播或者彩色打印機(jī)上打印輸出。在方便快捷的同時(shí)，由于數(shù)碼照片可以很容易地被各種軟件進(jìn)行修改和編輯，其作為照片的真實(shí)性被大大折扣。
目前，數(shù)字水印技術(shù)是一種較為有效的方法，用來防止和鑒別有惡意的個(gè)人或團(tuán)體在沒有得到數(shù)據(jù)文件所有者許可的情況下通過網(wǎng)絡(luò)傳播等方式肆意地復(fù)制和傳播有版權(quán)保護(hù)的文檔。數(shù)字水印技術(shù)是往多媒體數(shù)據(jù)(如圖像、聲音、視頻信號(hào)等)中添加某些數(shù)字信息以達(dá)到版權(quán)保護(hù)等作用。我們利用在數(shù)碼相機(jī)中內(nèi)嵌數(shù)字水印裝置，并利用特殊的水印信息，從而實(shí)現(xiàn)更佳的保護(hù)效果。
一些探險(xiǎn)、測(cè)繪、動(dòng)植物考察人士，可能會(huì)到達(dá)一些海拔高度較高的地區(qū)進(jìn)行拍攝，其拍攝的數(shù)碼照片將有可能用來作為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或者證明所用。比如動(dòng)植物學(xué)家在高山上考察時(shí)，拍攝珍稀的動(dòng)植物影像，將來用作試驗(yàn)或者論文中時(shí)，需要將這些數(shù)碼照片用作證據(jù)，證實(shí)其真實(shí)性。因此，需要在照片中記錄當(dāng)時(shí)拍攝時(shí)所處環(huán)境的海拔高度，并以水印的方式嵌入到數(shù)碼照片中。而在目前市場(chǎng)上的數(shù)碼相機(jī)中沒有這樣的產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種可嵌入海拔高度水印信息的數(shù)碼相機(jī)。用這種數(shù)碼相機(jī)拍出的照片，可以驗(yàn)證其拍照當(dāng)時(shí)所處的海拔高度位置。由于本方法中用作水印信息的為拍照人所處環(huán)境的海拔高度，并且是在拍攝照片的同時(shí)獲取拍照人所處環(huán)境的海拔高度信息，以水印的方式嵌入數(shù)碼照片中，從而可以通過從數(shù)碼照片提取海拔高度水印的方法，驗(yàn)證其所處環(huán)境的真實(shí)性。同時(shí)，如果用的水印信息為不可見的水印信息，也不影響數(shù)碼照片的照片質(zhì)量。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣進(jìn)行的。
本發(fā)明利用數(shù)字水印技術(shù)，在圖像成像之前，將拍攝同時(shí)采集的數(shù)字海拔高度信息嵌入數(shù)字圖像中，作為將來驗(yàn)證的依據(jù)，可以鑒別數(shù)字圖像成像時(shí)的海拔高度。
本發(fā)明提供了一種可嵌入海拔高度水印裝置的數(shù)碼相機(jī)，包括用來得到數(shù)字圖像信息的獲取圖像數(shù)據(jù)的裝置，用來得到海拔高度信息的獲取海拔高度數(shù)據(jù)的裝置，用來利用數(shù)字水印技術(shù)在所述的數(shù)字圖像信息中嵌入包含所述的海拔高度信息的水印信息的水印嵌入裝置。其中，獲取海拔高度數(shù)據(jù)的裝置包括用來獲得氣壓信號(hào)的氣壓信號(hào)傳感器和用來將所述獲得的氣壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得出相對(duì)應(yīng)的海拔高度數(shù)值的信號(hào)處理裝置。而所述的氣壓信號(hào)傳感器位于所述的數(shù)碼相機(jī)的外殼，如數(shù)碼相機(jī)的前部、后部、頂部、底部、側(cè)部等位置。
在本發(fā)明中，在水印嵌入裝置內(nèi)，以數(shù)字水印技術(shù)嵌入的所述的海拔高度信息為拍攝者拍照同時(shí)獲取的所處環(huán)境的海拔高度信息。另外，所述的裝置中嵌入的所述的水印信息為可見水印信息或者不可見水印信息，也就是所謂的明水印和暗水印。
傳統(tǒng)的數(shù)碼相機(jī)一般只備有普通獲取圖像數(shù)據(jù)的裝置、中央數(shù)據(jù)處理器和存儲(chǔ)裝置。如上所述，在本發(fā)明的數(shù)碼相機(jī)中，還添加了一個(gè)獲取海拔高度數(shù)據(jù)的裝置。拍攝者在拍攝數(shù)碼照片時(shí)，按動(dòng)相機(jī)快門的同時(shí)，通過設(shè)置在數(shù)碼相機(jī)外殼的獲取海拔高度數(shù)據(jù)的裝置獲得所處位置的海拔高度數(shù)據(jù)，并把海拔高度信息作為水印信息嵌入到同時(shí)拍攝的數(shù)碼照片中，作為認(rèn)證信息。
在本發(fā)明的數(shù)碼相機(jī)中，另外添加了一個(gè)水印嵌入裝置，該裝置可以放在所述的數(shù)碼相機(jī)中的中央數(shù)據(jù)處理器內(nèi)。該裝置將獲取的海拔高度信息以水印的形式嵌入到數(shù)碼圖像中，得到的數(shù)碼圖像可以是包含可見水印的數(shù)碼圖像，也可以是包含不可見水印的數(shù)碼圖像。數(shù)字水印的嵌入方式為公有技術(shù)，這里不再作闡述。
本發(fā)明的數(shù)碼相機(jī)也包含檢測(cè)數(shù)字圖像中海拔高度水印信息的裝置，所述的裝置包括用來從所述的數(shù)字圖像中利用相應(yīng)的數(shù)字水印技術(shù)提取出嵌入的海拔高度水印信息的提取水印裝置，和根據(jù)所提取出嵌入的海拔高度水印信息輸出海拔高度信息的輸出裝置，該裝置主要針對(duì)包含不可見水印的數(shù)碼圖像的檢測(cè)。
該裝置可以放在所述的數(shù)碼相機(jī)中的中央數(shù)據(jù)處理器內(nèi)，也可以作為單獨(dú)的裝置模塊置于計(jì)算機(jī)之類的處理器中，對(duì)數(shù)碼照片進(jìn)行檢測(cè)，判斷其真實(shí)性。照片檢測(cè)的過程，包括數(shù)字信號(hào)的讀取、從數(shù)字信號(hào)中利用相應(yīng)的數(shù)字水印技術(shù)提取出隱藏的水印信息、將該水印信息還原成海拔高度信息，最后輸出。
此外，雖然本實(shí)施例是對(duì)于數(shù)碼相機(jī)說明的，但本發(fā)明不限于此，而是可以適用于諸如數(shù)字視頻等數(shù)字系統(tǒng)。而且，現(xiàn)在手機(jī)、PDA(掌上電腦)、筆記本，視頻媒體播放器等都添加了數(shù)碼相機(jī)的功能，也都可以適用本發(fā)明所述的裝置和數(shù)碼相機(jī)。
本發(fā)明“一種可嵌入海拔高度水印信息的數(shù)碼相機(jī)”的優(yōu)點(diǎn)如下
1、由于本發(fā)明采用拍攝者的數(shù)字海拔高度為水印信息，在數(shù)碼成像之前，就將及時(shí)獲取的海拔高度信息嵌入，從而可以對(duì)數(shù)碼照片所處環(huán)境的海拔高度進(jìn)行判斷。
2、由于本發(fā)明采用內(nèi)置的水印嵌入系統(tǒng)，并且在照片成像前已經(jīng)加上了水印信息，從最開始就保證了數(shù)碼照片的真實(shí)性。
3、本發(fā)明中，把獲取海拔高度信息的裝置和水印嵌入裝置都內(nèi)置于數(shù)碼相機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了一體化，從而方便攜帶。
4、本發(fā)明在嵌入水印信息時(shí)，可以采用可不見水印信息，根據(jù)人類的視覺特性，成功的將數(shù)據(jù)信息隱藏在圖像視覺不敏感的區(qū)域，保證嵌入水印前后的圖像視覺差別最小。
圖1a是傳統(tǒng)數(shù)碼相機(jī)的前視圖圖1b是傳統(tǒng)數(shù)碼相機(jī)的后視圖圖2是本實(shí)施例數(shù)碼相機(jī)的后視圖圖3是圖2所示的本實(shí)施例數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部模塊圖圖4是圖2所示的本實(shí)施例數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部水印嵌入裝置示意圖
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，并請(qǐng)參閱附圖。
圖1a所示是傳統(tǒng)數(shù)碼相機(jī)100的前視圖，圖1b所示是傳統(tǒng)數(shù)碼相機(jī)100的后視圖。如圖1a、1b所示，傳統(tǒng)數(shù)碼相機(jī)100包括快門裝置101，取景框102，閃光燈106，鏡頭104，液晶顯示屏105，和用戶輸入裝置103。用戶輸入裝置103一般包括按鍵103A-103C。用戶輸入裝置103允許用戶輸入數(shù)據(jù)并且選擇使用相機(jī)的各種功能。
在操作上，用戶通過取景框102或者液晶顯示屏105，調(diào)整相機(jī)100的位置去獲取所需要的景象。當(dāng)相機(jī)100放置在適當(dāng)位置時(shí)，用戶按動(dòng)快門裝置101，從而獲取所需要的景象。而光學(xué)圖像通過鏡頭104影射到圖像傳感器203，這里的信號(hào)都是光學(xué)信號(hào)。所獲取的圖像在液晶顯示屏105上顯示。閃光燈106是用戶在處于光線狀況不佳的區(qū)域內(nèi)獲取圖像最佳光線效果時(shí)的輔助裝置。用戶輸入裝置103是用戶輸入數(shù)據(jù)并且選擇使用相機(jī)100的各種功能的。
圖2是本實(shí)施例中的數(shù)碼相機(jī)200的后視圖。數(shù)碼相機(jī)200可以用來作為普通數(shù)碼相機(jī)的照相功能，同時(shí)可以獲取拍攝者的海拔高度信息，并且把該海拔高度信息以水印的形式嵌入到所拍攝的數(shù)碼照片中，從而可以判斷所拍攝的數(shù)碼照片的版權(quán)信息。數(shù)碼相機(jī)200之所以可以實(shí)現(xiàn)此功能，是因?yàn)楦郊恿吮痉矫魉U述的方法和裝置。如圖2所示，數(shù)碼相機(jī)200包括數(shù)碼相機(jī)100的所用相同部件，同時(shí)包括氣壓信號(hào)傳感器201。
在本實(shí)施例中，氣壓信號(hào)傳感器201放置在數(shù)碼相機(jī)200的后部，如圖2所示。而在本發(fā)明中，氣壓信號(hào)傳感器201也可以放置在數(shù)碼相機(jī)200的外殼上任何位置，如數(shù)碼相機(jī)200的前部、頂部、底部和側(cè)部。
圖3是圖2所示的本實(shí)施例數(shù)碼相機(jī)200內(nèi)部模塊圖。數(shù)碼相機(jī)200包括鏡頭104，氣壓信號(hào)傳感器201，信號(hào)處理裝置202，圖像傳感器203，控制裝置204，中央處理器205，動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器206，非易失性存儲(chǔ)器207，內(nèi)置控制軟件208，水印嵌入軟件209，數(shù)據(jù)輸入/輸出接口210，快門裝置102，液晶顯示屏105，用戶輸入裝置103等。非易失性存儲(chǔ)器207內(nèi)存有內(nèi)置控制軟件208，內(nèi)置控制軟件208中包含有水印嵌入軟件209。
當(dāng)用戶按動(dòng)快門裝置102，中央處理器205和控制裝置204驅(qū)動(dòng)圖像傳感器203獲取圖像，圖像處理器203通過獲取數(shù)字信號(hào)信號(hào)值的裝置將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，即表示數(shù)字圖像的象素?cái)?shù)據(jù)。然后將代表圖像的象素?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚砥?05，并臨時(shí)存儲(chǔ)到動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器206中，鏡頭104所獲取的圖像在液晶顯示屏105上顯示。在拍攝照片的同時(shí)，氣壓信號(hào)傳感器201獲取當(dāng)時(shí)所處的位置的氣壓信號(hào)，信號(hào)處理裝置202將所獲得的氣壓信號(hào)經(jīng)過計(jì)算轉(zhuǎn)換為海拔高度數(shù)值，然后信號(hào)處理裝置202將所計(jì)算得出的海拔高度數(shù)值傳輸?shù)街醒胩幚砥?05，也臨時(shí)存儲(chǔ)到動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器206中。在非易失性存儲(chǔ)器207中的內(nèi)置控制軟件208用來控制中央處理器205，內(nèi)置控制軟件208內(nèi)還含有水印嵌入軟件209，用來將獲取的海拔高度信息以水印方式嵌入數(shù)字圖像中，從而得到一個(gè)新的數(shù)字圖像。水印嵌入軟件209將存儲(chǔ)在動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器206中的海拔高度數(shù)值，以數(shù)字水印的方式嵌入到同時(shí)存儲(chǔ)在動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器206中的代表圖像的象素?cái)?shù)據(jù)中，最后得到的一個(gè)新的含有海拔高度水印信息的數(shù)字圖像，并存儲(chǔ)到非易失性存儲(chǔ)器207中。在本實(shí)施例中，存儲(chǔ)的水印信息為可見水印信息。
在另一實(shí)施例中，存儲(chǔ)的水印信息也可以是不可見的水印信息，根據(jù)人類的視覺特性，成功的將數(shù)據(jù)信息隱藏在圖像視覺不敏感的區(qū)域，保證嵌入水印前后的圖像視覺差別最小。前面的步驟如上一實(shí)施例所述。只有在嵌入水印時(shí)，采用不可見水印的嵌入方式，將海拔高度信息嵌入到數(shù)字圖像中，得到一個(gè)新的含有不可見水印信息的數(shù)字圖像。在這種情況下，在本發(fā)明中，內(nèi)置控制軟件208也可以包括用來檢測(cè)水印信息的軟件。通過用戶輸入裝置103，選擇數(shù)碼相機(jī)200的圖像檢測(cè)功能，用內(nèi)置控制軟件208來對(duì)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器207內(nèi)的數(shù)碼照片進(jìn)行水印檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)碼照片的水印信息，并轉(zhuǎn)換成海拔高度，從而鑒定數(shù)碼照片拍攝時(shí)所處環(huán)境的真實(shí)性，并將檢測(cè)出的海拔高度信息和真實(shí)性的驗(yàn)證信息通過輸出裝置輸出。
水印嵌入和檢測(cè)方法為已知技術(shù)，不再詳述。
數(shù)據(jù)輸入/輸出接口210，是用來將數(shù)碼相機(jī)200和諸如電腦、數(shù)碼伴侶等電子設(shè)備相連接，在兩者間傳輸數(shù)據(jù)信息的。比如將數(shù)碼相機(jī)200中的圖像數(shù)據(jù)下載到電子設(shè)備中。在本發(fā)明中，檢測(cè)水印信息的軟件也可以安裝在這種電子設(shè)備中，對(duì)從數(shù)碼相機(jī)200中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)碼照片的真實(shí)性。
圖4是如圖2所示的本實(shí)施例數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部水印嵌入裝置示意圖。數(shù)碼相機(jī)200包括鏡頭104，圖像傳感器203，獲取數(shù)字信號(hào)信號(hào)值的裝置301，嵌入水印信息的裝置302，氣壓信號(hào)傳感器201，信號(hào)處理裝置202和非易失性存儲(chǔ)器207等。
當(dāng)圖像通過主鏡頭104到圖像傳感器203，然后，圖像傳感器將信號(hào)傳到獲取數(shù)字信號(hào)信信號(hào)值的裝置301，裝置301讀取出數(shù)字圖像的數(shù)字信號(hào)的值。同時(shí)，氣壓信號(hào)傳感器201獲取當(dāng)時(shí)所處的位置的氣壓信號(hào)，信號(hào)處理裝置202將所獲得的氣壓信號(hào)經(jīng)過計(jì)算轉(zhuǎn)換為海拔高度數(shù)值，再通過嵌入水印信息的裝置302，利用數(shù)字水印技術(shù)將海拔高度信息嵌入到數(shù)字圖像中。通過以上操作后，最終將含有海拔高度水印信息的數(shù)字圖像存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器207內(nèi)。
在上述實(shí)施例中，講述了如何利用本發(fā)明，在數(shù)碼相機(jī)中實(shí)現(xiàn)將海拔高度信息以水印的方式嵌入數(shù)碼照片，并且對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證的方法。此外，雖然本實(shí)施例是對(duì)于數(shù)碼相機(jī)說明的，但本發(fā)明不限于此，而是可以適用于諸如數(shù)字視頻等數(shù)字系統(tǒng)。而且，現(xiàn)在手機(jī)、PDA(掌上電腦)、筆記本，視頻媒體播放器等都添加了數(shù)碼相機(jī)的功能，也都可以適用本發(fā)明所述的裝置和數(shù)碼相機(jī)。
以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本方面的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任務(wù)修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求
范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種可嵌入海拔高度水印信息的數(shù)碼相機(jī)包括(1)獲取圖像數(shù)據(jù)的裝置，用來得到數(shù)字圖像信息；(2)獲取海拔高度數(shù)據(jù)的裝置，用來得到所處環(huán)境的海拔高度信息；(3)水印嵌入裝置，用來利用數(shù)字水印技術(shù)在所述的數(shù)字圖像信息中嵌入包含所述的海拔高度信息的水印信息。
2.如權(quán)利要求
1所述的一種可嵌入海拔高度水印信息的數(shù)碼相機(jī)，其特征在于獲取海拔高度數(shù)據(jù)的裝置包括a、氣壓信號(hào)傳感器，用來獲得所處環(huán)境的氣壓信號(hào)；b、信號(hào)處理裝置，用來將所述獲得的氣壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得出相對(duì)應(yīng)的海拔高度數(shù)值。
3.如權(quán)利要求
2所述的一種可嵌入海拔高度水印信息的數(shù)碼相機(jī)，其特征還在于所述的氣壓信號(hào)傳感器位于所述的數(shù)碼相機(jī)的外殼。
4.如權(quán)利要求
1所述的一種可嵌入海拔高度水印信息的數(shù)碼相機(jī)，其特征在于裝置(3)嵌入的所述的海拔高度信息為拍攝者獲取所述的數(shù)字圖像信息同時(shí)獲取的所處環(huán)境的海拔高度信息。
5.如權(quán)利要求
1所述的一種可嵌入海拔高度水印信息的數(shù)碼相機(jī)，其特征在于裝置(3)嵌入的所述的水印信息為可見水印信息。
6.如權(quán)利要求
1所述的一種可嵌入海拔高度水印信息的數(shù)碼相機(jī)，其特征在于裝置(3)嵌入的所述的水印信息為不可見水印信息。
專利摘要
一種可以向所拍照片嵌入海拔高度水印的數(shù)碼相機(jī)，屬于數(shù)字圖像水印技術(shù)。在這種數(shù)碼相機(jī)中，添加了獲取海拔高度數(shù)據(jù)的裝置和水印嵌入裝置，從而可以利用數(shù)字水印技術(shù)，在圖像成像之前，將拍攝同時(shí)采集的數(shù)字海拔高度信息以水印方式嵌入數(shù)字圖像中，作為將來驗(yàn)證的依據(jù)，可以鑒別數(shù)字圖像成像時(shí)的海拔高度。一些探險(xiǎn)、測(cè)繪、動(dòng)植物考察人士可以用這種數(shù)碼相機(jī)，在海拔高度較高的地區(qū)進(jìn)行拍攝，并將用來拍攝的數(shù)碼照片作為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或者證明所用。
文檔編號(hào)G06T1/00GK1997106SQ200510135693
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年12月31日
發(fā)明者馮軍, 田新 申請(qǐng)人:北京華旗數(shù)碼影像技術(shù)研究院有限責(zé)任公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan