(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111665033.4 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 北京邮电大 学 地址 100876 北京市海淀区西土城路10号 申请人 中国电子信息产业 集团有限公司第 六研究所 (72)发明人 孙佑强　张茹　刘建毅　唐球　 (51)Int.Cl. G06V 40/16(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于语义特征的人脸生成式图像隐写 术 (57)摘要 本发明公开一种基于语义特征的人脸生成 式图像隐写术， 能够实现在人脸合成过程中嵌入 二进制秘密信息得到一张载密人脸图像， 并且能 够成功地将 秘密信息从载密人脸图像中恢复。 包 括： 语义特征生成网络， 负责将高斯噪声映射到 人脸合成需要的语义特征域； 奇偶特征差值嵌入 算法， 负责将秘密信息嵌入到生成的语义特征 中； 人脸合成网络， 负责将载密语义特征与人脸 图像融合； 语义提取网络， 负责将载密人脸图像 中的语义信息提取出来； 奇偶特征差值提取算 法， 负责将 秘密信息从载密人脸图像的语义特征 中提取出来。 本发明通过构造基于语义特征的人 脸生成式图像隐写术， 为图像信息隐藏提供了新 的嵌入位置， 提升了生成式图像隐写的质量与鲁 棒性。 权利要求书3页 说明书5页 附图3页 CN 114241581 A 2022.03.25 CN 114241581 A 1.一种基于语义特 征的人脸 生成式图像隐写术， 其特 征在于， 包括： A、 生成载密语义特征： 人脸语义特征生成网络由全连接网络实现， 该网络负责由高斯 噪声生成人脸语义特征S＝{S1,S2,...Sn}， 将秘密信息s＝{s1,s2,...sm}采用采用奇偶特征 差值算法嵌入生成的语义特 征， 并得到载密语义特 征S′＝{S′1,S′2,...S′n}； B、 生成载密图像： 人脸生成模型采用StarGAN  v2网络实现， 负责将嵌入秘密信息 的语 义特征S′＝{S′1,S′2， ...S′n}输入人脸 合成模型中得到载密人脸图像； C、 提取秘密信息： 语义提取网络由卷积神经网络实现， 负责提取载密人脸图像中的语 义特征S″＝{S″1,S″2,...S″n}， 采用奇偶特 征差值算法从语义特 征中恢复秘密信息； D、 提取网络鲁棒训练： 通过图像变换载密数据集对提取网络进行训练， 提升特征提取 模型的鲁棒 性。 2.根据权利要求1所述的一种基于语义特征的人脸生成式 图像隐写术， 其特征在于， 步 骤A进一步包括以下步骤： A1、 首先将高斯噪声向量z＝{z1,z2,...zk}输入人脸语义特征生成网络， 并得到映射后 的人脸语义特 征向量S＝{S1,S2,...Sn}； A2、 根据语义特征向量S， 将秘密信息s＝{s1,s2,...sm}采用奇偶特征差值算法生成修 改矩阵： 其中S为生成的特征矩阵， S ′为嵌入秘密信息后的特征矩阵， s为二进制秘密信息， M为 秘密信息对应的修改矩阵， β 为控制参数， ε为扰动参数； A3、 根据修改矩阵Ms与生成人脸语义特 征矩阵S融合得到载密语义特 征矩阵S′：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114241581 A 2其中， 为修改后奇偶位置特 征值。 3.根据权利要求1所述的一种基于语义特征的人脸生成式 图像隐写术， 其特征在于， 步 骤B进一步包括以下步骤： B1、 从数据集中随机选取一张人脸图像， 将选择的人脸图像输入StarGAN  v2人脸合成 网络中的编码器， 得到编码后的源人脸图像； B2、 将编码后的源人脸图像与嵌入秘密信息的语义特征进行融合， 得到融合后的人脸 语义特征： 其中： σ()与 μ()分别为方差与 均值函数， E()为编码器网络， S ′sf为融合后的语义特 征； B3、 将融合后的人脸特征输入StarGAN  v2人脸合成网络中的解码器， 采用上采样将融 合特征S′sf还原到RGB图像， 得到一张载密人脸图像Imgstego： Imgstego＝G(Imgcover,Sef)＝D(S′sf) 其中， G()为人脸 合成网络， D()为 解码器网络 。 4.根据权利要求1所述的一种基于语义特征的人脸生成式 图像隐写术， 其特征在于， 步 骤C进一步包括以下步骤： C1、 将步骤B生成的载密人脸图像输入到语义 提取网络； C2、 语义提取网络通过残差模块 提取并输出 载密图像的语义特 征S″； C3、 根据提取的语义特征矩阵S ″， 采用奇偶特征差值算法遍历整个特征矩阵并输出秘 密信息： 其中， s′k是提取后的秘密信息 。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114241581 A 3