LabVIEW使用边缘检测技术实现彩色图像隐写术

隐写术是隐藏信息的做法，以隐瞒通信的存在而闻名。该技术涉及在适当的载体（如图像，音频或视频）中插入秘密消息。在这些载体中，数字图像因其在互联网上的广泛使用而受到青睐。LabVIEW软件已用于执行隐写术。本文解释了在封面图像边缘像素的最低有效位（LSB）中插入秘密消息。秘密消息的嵌入采用两种方法，第一种方法是消息以原始二进制形式和在另一种方法中补充二进制形式转换消息，以增强安全性。在发射器端获得的隐身图像类似于覆盖图像。Stego图像内部嵌入了秘密信息。在接收端，通过从边缘像素隐写图像中提取LSB来检索秘密消息。峰值信噪比（PSNR）用作性能分析的度量。

隐写术是是覆盖写作或隐形交流的艺术和科学。隐写术和密码学是数字安全中的对应部分。密码学和隐写术的区别在于，密码学强调对消息的内容保密，而隐写术强调秘密信息存在的秘密性。隐写术的主要目的是将敏感信息隐藏在覆盖对象内，这样除了授权用户之外，没有人能检测到其中有秘密消息。使用隐写术，秘密消息隐藏在封面对象的一部分内，这样它就不会对掩护对象进行重大更改，并通过导致第三方（未经认可的方）无法捕获秘密信息的存在来传输。秘密可以隐藏在各种封面文件中，可以是文本、图像、音频、视频等。图像和音频文件特别受欢迎，因为它们满足高度冗余的要求。由于数字图像的扩展，特别是在互联网上，并且由于图像的数字表示中存在大量冗余位，图像是隐写术中最受欢迎的封面对象。

边缘检测是识别图像中图像亮度急剧变化的点的过程。这些点称为图像的边缘。在边缘区域中，邻域像素之间的差异更大，称为像素值差分。人类感知对像素边缘区域的细微变化不太敏感。

选择大小为256*256的彩色图像作为封面图像，而不是图像的所有像素，仅选择边缘像素来插入秘密信息。为了获得所有边缘像素值的集合，对封面图像执行边缘检测任务。最优边缘检测器用于执行边缘检测操作。对于建议的工作，选择用于插入秘密消息的LSB方法，因为它简单。获得边缘像素后，消息被嵌入到像素的LSB中，生成一个隐写图像（缩写为“SI”）。LSB技术将改变肉眼无法捕获的封面图像的质量。像素值差分能够提供高质量的隐写图像。实现两种方法来嵌入秘密消息。在第一种方法中，消息是原始的二进制形式，在第二种方法中二进制消息是补充的，以提高安全性。

每个边缘像素值都转换为二进制格式。所有边缘像素的LSB都分组。执行秘密消息字符转换为其相应的ASCII码。ASCII代码以二进制格式表示。获得的LSB组被二进制转换的秘密消息替换。

新想法不是按原样插入二进制转换的秘密消息，而是补充每个位的消息并完成LSB插入过程。在接收器侧，以相反的方式执行精确的程序。

LabVIEW软件用于执行隐写算法。它运行在普通计算机以外的硬件上。LabVIEW是编译器，因此速度更快。该软件主要用于信号采集和处理。

峰值信噪比（PSNR）用于判断图像质量。PSNR值越高，图像质量越好，捕获秘密信息存活的可能性越小。PSNR值越大，人眼遭受视觉攻击的可能性越低。

a）峰值信噪比

数字图像的视觉质量可能是主观的。为此，有必要建立实验措施来比较图像增强算法对图像质量的影响。正在研究的指标是峰值信噪比。

b）均方误差

均方误差（MSE）是一种将像素值覆盖图像与隐写图像进行比较的方法。MSE表示封面图像和隐写图像之间误差平方的平均值。误差是封面图像的值与隐写图像的差异量。