本文以提高数字图像水印的鲁棒性作为研究目的,介绍了数字水印系统的原理、基本框架、攻击与性能评价;在此基础上深入研究了基于图像特征的数字水印算法,并进行了分析与总结,提出了基于图像纹理特征与区域相似度的水印方案。对原始水印信号作非周期Arnold置乱处理,使置乱后的水印信号在恢复过程中不再具有周期性,此方法显著提高了水印的安全性。利用小波分析的多分辨率多尺度特性以及人类视觉系统理论(HVS),提出了依据小波高频系数的方差特征对图像进行纹理分析的方法,将水印优先嵌入在图像感兴趣区域(ROI)的纹理区域所对应的小波低频系数中,该算法能有效抵抗诸如噪声、滤波、JPEG压缩、剪切等常规攻击。依据图像的局部区域在受攻击前后还会保持较高相似度的特征,同时引入对数极坐标变换的尺度和旋转不变性,提出了基于区域相似度的水印提取算法。该算法在抵抗平移、旋转、缩放等几何攻击方面效果明显。本文所提到的算法及实验都是在MATLAB(R2007a)环境下进行的,所有实验结果表明:本文提出的算法能够抵抗噪声、滤波、JPEG压缩、剪切、平移、旋转、缩放等常见的图像处理,具有较强的鲁棒性和不可见性。