数字图像传播的便利与快捷,给图像版权、内容认证等相关工作带来了困难与挑战。作为版权保护与内容认证的技术手段之一,数字水印在图像中嵌入能表明所有者身份或与图像内容关联的水印信息,并根据提取水印与原水印的关联程度判定图像的所属权、完整度、历史操作等。与其它多媒体保护措施相比,数字水印具备可验证信息丰富、操作便利等优势。其中,鲁棒水印为了实现可靠的版权保护,不仅需要对由常规图像处理与几何攻击引起的图像变化具有抵抗能力,还需对人为或非人为的伪造水印具备一定辨识力。根据上述性能要求,并结合对鲁棒水印的不可见性、安全性、水印容量等需求的综合考量,本文从以下四个方面对基于变换域的数字图像鲁棒水印算法展开研究:（1）针对基于奇异值鲁棒性的水印算法常见的虚警问题,分析了造成此类算法虚警问题的成因,并以Makbol等人在2017发表于《Information Sciences》的算法为例,给出一种导致此算法产生虚警问题的边信息伪造方法,证明其在版权保护方面存在缺陷。为了降低基于奇异值分解的水印算法的虚警率,并提高量化索引调制嵌入策略中的最优量化步长选取效率,提出一种基于奇异向量稳健性的自适应鲁棒水印算法。首先,通过分析水印嵌入过程中的奇异向量元素修改幅度、图像像素修改幅度、峰值信噪比（PSNR）三者之间的关系,设计了可通过预设PSNR值、宿主图像、水印内容确定量化步长的自适应选取策略;然后,对图像的离散小波变换的低频子带系数组成的分块做奇异值分解,再使用选取的量化步长量化调制左奇异向量值的差值以嵌入水印;最后,通过修改右奇异向量元素对水印图像的质量进行补偿。与基于启发式算法的量化步长自适应选取方式相比,所提出的量化步长选取策略不仅能确保水印图像的质量,而且在运算效率上更有优势。实验结果表明,该算法在不可见性、鲁棒性、运算时间三方面具有良好效果。（2）为降低图像连续正交矩的矩值计算误差,提出基于二次分块的矩值计算方法,并在此基础上设计了一种基于通用极复指数变换的水印算法。首先,通过分析矩值计算方法的误差来源,提出一种通过增加基函数计算的采样个数以提高精确性的二次分块矩值计算方法;然后,以非下采样轮廓波变换-通用极复指数变换为嵌入域,量化调制伪随机排序的矩幅值进行水印嵌入;最后,使用嵌入前后的矩值之差重构差值图像,并将其与宿主图像相加得到水印图像。提出的二次分块矩值计算方法通过在传统计算方法基础上增加采样个数,降低了通用极复指数变换矩值计算的积分误差与几何误差,从而提升水印算法对抗几何攻击的鲁棒性。实验结果表明,提出的水印算法提高了水印的不可见性与鲁棒性,尤其是对旋转缩放等几何攻击的鲁棒性更有优势。（3）针对基于分数阶矩的水印算法中分数阶矩的控制参数盲目选取的问题,提出一种基于通用圆谐傅里叶矩的水印算法。首先,通过分析矩的径向基函数特征与水印性能之间的关系,给出以通用圆谐傅里叶矩为水印嵌入域的理论依据;然后,根据离散傅里叶变换与基于极坐标系统的通用圆谐傅里叶矩值计算方法之间的相似性,设计基于快速傅里叶变换的快速计算方法,并引入蚁群优化算法确定通用圆谐傅里叶矩的控制参数最优值;最后,通过修改矩幅值嵌入水印信息。基于快速傅里叶变换的矩值计算方法的速度优势与基于蚁群优化的自适应控制参数选取方法相结合,使该算法能快速选取使水印的不可见性与鲁棒性最大化的控制参数最优值。实验结果表明,该算法不仅具有良好的不可见性与抗几何攻击能力,且对常规图像处理的鲁棒性也得到进一步提升。（4）为了提高基于矩的零水印算法的可辨别性,提出一种基于矩幅值关系稳定性的零水印算法。首先,针对宿主图像的连续正交矩的矩幅值,依次选取与其相同阶数的矩幅值和相同重复度的矩幅值为参照值构建图像特征;然后,以多幅图像为一个图像组,将组中每一幅图像的图像特征按位相加得到该图像组的图像特征,并根据图像特征与零的关系生成鲁棒特征。最后,对图像组的鲁棒特征与水印按位异或得到零水印。该算法通过为每个矩幅值分配多个参照值,利用矩幅值差值的与图像内容相关且具有稳定性的优势,提高了水印的可辨别性与鲁棒性。此外,矩幅值与鲁棒特征元素一对多的映射关系,减少了零水印构造所需的矩值个数,从而提升了算法的鲁棒性与运算效率。实验结果表明,算法在鲁棒性、可辨别性、计算时间、安全性等方面均具有良好效果。