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随着多媒体技术和数字图像处理的不断进步和发展,数字成像技术已广泛地渗透到医学领域中。采用计算机x光断层扫描技术(CT)和磁共振成像技术(MRI)等进行诊断已经成为现代医学诊断不可或缺的有效辅助手段,它不但能够更准确形象的反映出病人具体的诊断信息,也方便了医院与医院之间进行远程或者实时的信息交流。但是公共网络在实现传播和信息共享的同时,新的安全威胁(如伪造、篡改、信息错乱等)也随之出现,为了更好地保护医学图像和隐藏在医学图像中的重要信息的安全传输,数字水印技术以其独特的鲁棒性和安全性成为解决这种信息安全问题的有效手段,在鉴别内容真伪、保护版权等方面发挥着尤为重要的作用。为了更好的保证数字化医疗信息的安全传输,针对医学图像和三维医学体数据对水印嵌入的高透明性要求和高容量需求,本论文分别提出了鲁棒水印算法和多水印算法,创新点如下：1.基于Arnold置乱良好的周期性、可逆性和安全性及置乱效果好等特点,采用Arnold置乱技术应用在水印的预处理阶段,更好的提高水印信息的安全性和算法的鲁棒性。2.提出一种基于Arnold置乱和变换域的鲁棒水印算法。通过HASH函数,将置乱后的水印信息与在变换域提取出的一个具有较好鲁棒性的特征向量相结合,实现水印的嵌入与提取。通过实验也证明,在受到不同程度的常规和几何攻击时,均能提取出水印,鲁棒性较好；且在二维和三维医学图像中均能实现,进一步满足了医学图像可视化的要求。3.提出一种基于Arnold置乱和变换域的多水印算法。在原有算法的基础上扩大了水印的嵌入容量,不仅均能在二维和三维医学图像中实现,实验数据也表明该算法仍然具有较好的鲁棒性和不可见性。所以在医学研究领域更具研究和实用价值。本论文提出的算法将置乱技术、零水印技术和传统的密码学技术相结合,免去了人为寻找感兴趣区域的复杂过程,对水印信息实现了双重保护,水印的提取也不需要原始医学图像的参与。既满足医学图像对水印嵌入的高透明性要求,同时提高了水印的安全性和算法的鲁棒性。