MATLAB实现的对数极坐标数字水印旋转不变变换系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现数字水印的对数极坐标变换算法，将图像从笛卡尔坐标转换为对数极坐标表示。通过对数缩放径向距离和角度周期化处理，有效消除旋转与缩放变换对图像特征的影响，提升水印识别的鲁棒性。

详 情 说 明

数字水印对数极坐标旋转不变变换系统

项目介绍

本项目实现基于对数极坐标变换的图像处理算法，将笛卡尔坐标系中的图像转换为对数极坐标表示。通过对数变换将径向距离转换为对数尺度，极坐标变换实现角度周期性表达，从而消除旋转和缩放对图像特征的影响。系统主要用于数字水印的抗几何攻击保护，确保水印在图像遭受旋转、缩放等几何变换时仍能保持可检测性。

功能特性

• 旋转缩放不变性: 通过对数极坐标变换将图像转换为旋转和缩放不变的特征表示
• 多格式支持: 支持灰度图像和RGB彩色图像输入
• 参数可配置: 允许用户自定义对数变换基参数和极坐标采样密度
• 高质量插值: 采用双线性插值技术保证变换后图像质量
• 可视化展示: 提供原始图像与变换后图像的对比显示功能

使用方法

输入说明

系统支持三种输入类型：

• 输入类型1: 二维灰度图像矩阵（uint8格式，尺寸M×N）
• 输入类型2: RGB彩色图像（三维矩阵，尺寸M×N×3）
• 输入类型3: 变换参数设置（包括对数变换基参数、极坐标采样密度等）

输出说明

系统提供三种输出类型：

• 输出类型1: 对数极坐标变换后的图像矩阵（双精度浮点型）
• 输出类型2: 变换参数记录（包括坐标映射关系、采样点信息）
• 输出类型3: 可视化对比图（原始图像与变换后图像的并排显示）

基本操作流程

1. 准备输入图像数据
2. 设置变换参数（可选）
3. 执行对数极坐标变换
4. 获取变换结果和可视化展示

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 至少4GB内存（建议8GB以上）
• 支持常见图像格式读取/写入

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，包括图像数据的读取与预处理、对数极坐标变换的参数配置与算法执行、变换过程中的坐标映射计算与双线性插值处理、变换结果的输出保存与可视化展示。该文件整合了完整的图像处理流水线，为用户提供一站式的变换解决方案。