LabVIEW使用邊緣檢測技術實現(xiàn)彩色圖像隱寫術

隱寫術是隱藏信息的做法，以隱瞞通信的存在而聞名。該技術涉及在適當?shù)妮d體（如圖像，音頻或視頻）中插入秘密消息。在這些載體中，數(shù)字圖像因其在互聯(lián)網(wǎng)上的廣泛使用而受到青睞。LabVIEW軟件已用于執(zhí)行隱寫術。本文解釋了在封面圖像邊緣像素的最低有效位（LSB）中插入秘密消息。秘密消息的嵌入采用兩種方法，第一種方法是消息以原始二進制形式和在另一種方法中補充二進制形式轉(zhuǎn)換消息，以增強安全性。在發(fā)射器端獲得的隱身圖像類似于覆蓋圖像。Stego圖像內(nèi)部嵌入了秘密信息。在接收端，通過從邊緣像素隱寫圖像中提取LSB來檢索秘密消息。峰值信噪比（PSNR）用作性能分析的度量。

隱寫術是是覆蓋寫作或隱形交流的藝術和科學。隱寫術和密碼學是數(shù)字安全中的對應部分。密碼學和隱寫術的區(qū)別在于，密碼學強調(diào)對消息的內(nèi)容保密，而隱寫術強調(diào)秘密信息存在的秘密性。隱寫術的主要目的是將敏感信息隱藏在覆蓋對象內(nèi)，這樣除了授權用戶之外，沒有人能檢測到其中有秘密消息。使用隱寫術，秘密消息隱藏在封面對象的一部分內(nèi)，這樣它就不會對掩護對象進行重大更改，并通過導致第三方（未經(jīng)認可的方）無法捕獲秘密信息的存在來傳輸。秘密可以隱藏在各種封面文件中，可以是文本、圖像、音頻、視頻等。圖像和音頻文件特別受歡迎，因為它們滿足高度冗余的要求。由于數(shù)字圖像的擴展，特別是在互聯(lián)網(wǎng)上，并且由于圖像的數(shù)字表示中存在大量冗余位，圖像是隱寫術中最受歡迎的封面對象。

邊緣檢測是識別圖像中圖像亮度急劇變化的點的過程。這些點稱為圖像的邊緣。在邊緣區(qū)域中，鄰域像素之間的差異更大，稱為像素值差分。人類感知對像素邊緣區(qū)域的細微變化不太敏感。

選擇大小為256*256的彩色圖像作為封面圖像，而不是圖像的所有像素，僅選擇邊緣像素來插入秘密信息。為了獲得所有邊緣像素值的集合，對封面圖像執(zhí)行邊緣檢測任務。最優(yōu)邊緣檢測器用于執(zhí)行邊緣檢測操作。對于建議的工作，選擇用于插入秘密消息的LSB方法，因為它簡單。獲得邊緣像素后，消息被嵌入到像素的LSB中，生成一個隱寫圖像（縮寫為“SI”）。LSB技術將改變?nèi)庋蹮o法捕獲的封面圖像的質(zhì)量。像素值差分能夠提供高質(zhì)量的隱寫圖像。實現(xiàn)兩種方法來嵌入秘密消息。在第一種方法中，消息是原始的二進制形式，在第二種方法中二進制消息是補充的，以提高安全性。

每個邊緣像素值都轉(zhuǎn)換為二進制格式。所有邊緣像素的LSB都分組。執(zhí)行秘密消息字符轉(zhuǎn)換為其相應的ASCII碼。ASCII代碼以二進制格式表示。獲得的LSB組被二進制轉(zhuǎn)換的秘密消息替換。

新想法不是按原樣插入二進制轉(zhuǎn)換的秘密消息，而是補充每個位的消息并完成LSB插入過程。在接收器側，以相反的方式執(zhí)行精確的程序。

LabVIEW軟件用于執(zhí)行隱寫算法。它運行在普通計算機以外的硬件上。LabVIEW是編譯器，因此速度更快。該軟件主要用于信號采集和處理。

峰值信噪比（PSNR）用于判斷圖像質(zhì)量。PSNR值越高，圖像質(zhì)量越好，捕獲秘密信息存活的可能性越小。PSNR值越大，人眼遭受視覺攻擊的可能性越低。

a）峰值信噪比

數(shù)字圖像的視覺質(zhì)量可能是主觀的。為此，有必要建立實驗措施來比較圖像增強算法對圖像質(zhì)量的影響。正在研究的指標是峰值信噪比。

b）均方誤差

均方誤差（MSE）是一種將像素值覆蓋圖像與隱寫圖像進行比較的方法。MSE表示封面圖像和隱寫圖像之間誤差平方的平均值。誤差是封面圖像的值與隱寫圖像的差異量。

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圖像隱寫術具有廣泛的應用，例如國防組織、軍事和情報機構以及醫(yī)學成像。

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