LabVIEW使用邊緣檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)彩色圖像隱寫(xiě)術(shù)

隱寫(xiě)術(shù)是隱藏信息的做法，以隱瞞通信的存在而聞名。該技術(shù)涉及在適當(dāng)?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(xiě)術(shù)。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(jìn)制形式和在另一種方法中補(bǔ)充二進(jìn)制形式轉(zhuǎn)換消息，以增強(qiáng)安全性。在發(fā)射器端獲得的隱身圖像類(lèi)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(guò)從邊緣像素隱寫(xiě)圖像中提取LSB來(lái)檢索秘密消息。峰值信噪比（PSNR）用作性能分析的度量。

隱寫(xiě)術(shù)是是覆蓋寫(xiě)作或隱形交流的藝術(shù)和科學(xué)。隱寫(xiě)術(shù)和密碼學(xué)是數(shù)字安全中的對(duì)應(yīng)部分。密碼學(xué)和隱寫(xiě)術(shù)的區(qū)別在于，密碼學(xué)強(qiáng)調(diào)對(duì)消息的內(nèi)容保密，而隱寫(xiě)術(shù)強(qiáng)調(diào)秘密信息存在的秘密性。隱寫(xiě)術(shù)的主要目的是將敏感信息隱藏在覆蓋對(duì)象內(nèi)，這樣除了授權(quán)用戶之外，沒(méi)有人能檢測(cè)到其中有秘密消息。使用隱寫(xiě)術(shù)，秘密消息隱藏在封面對(duì)象的一部分內(nèi)，這樣它就不會(huì)對(duì)掩護(hù)對(duì)象進(jìn)行重大更改，并通過(guò)導(dǎo)致第三方（未經(jīng)認(rèn)可的方）無(wú)法捕獲秘密信息的存在來(lái)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?yàn)樗鼈儩M足高度冗余的要求。由于數(shù)字圖像的擴(kuò)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(xiě)術(shù)中最受歡迎的封面對(duì)象。

邊緣檢測(cè)是識(shí)別圖像中圖像亮度急劇變化的點(diǎn)的過(guò)程。這些點(diǎn)稱(chēng)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(chēng)為像素值差分。人類(lèi)感知對(duì)像素邊緣區(qū)域的細(xì)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(lái)插入秘密信息。為了獲得所有邊緣像素值的集合，對(duì)封面圖像執(zhí)行邊緣檢測(cè)任務(wù)。最優(yōu)邊緣檢測(cè)器用于執(zhí)行邊緣檢測(cè)操作。對(duì)于建議的工作，選擇用于插入秘密消息的LSB方法，因?yàn)樗?jiǎn)單。獲得邊緣像素后，消息被嵌入到像素的LSB中，生成一個(gè)隱寫(xiě)圖像（縮寫(xiě)為“SI”）。LSB技術(shù)將改變?nèi)庋蹮o(wú)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(xiě)圖像。實(shí)現(xiàn)兩種方法來(lái)嵌入秘密消息。在第一種方法中，消息是原始的二進(jìn)制形式，在第二種方法中二進(jìn)制消息是補(bǔ)充的，以提高安全性。

每個(gè)邊緣像素值都轉(zhuǎn)換為二進(jìn)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(yīng)的ASCII碼。ASCII代碼以二進(jìn)制格式表示。獲得的LSB組被二進(jìn)制轉(zhuǎn)換的秘密消息替換。

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

LabVIEW軟件用于執(zhí)行隱寫(xiě)算法。它運(yùn)行在普通計(jì)算機(jī)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(hào)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(jué)攻擊的可能性越低。

a）峰值信噪比

數(shù)字圖像的視覺(jué)質(zhì)量可能是主觀的。為此，有必要建立實(shí)驗(yàn)措施來(lái)比較圖像增強(qiáng)算法對(duì)圖像質(zhì)量的影響。正在研究的指標(biāo)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(xiě)圖像進(jìn)行比較的方法。MSE表示封面圖像和隱寫(xiě)圖像之間誤差平方的平均值。誤差是封面圖像的值與隱寫(xiě)圖像的差異量。

圖像隱寫(xiě)術(shù)具有廣泛的應(yīng)用，例如國(guó)防組織、軍事和情報(bào)機(jī)構(gòu)以及醫(yī)學(xué)成像。

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