Vesileimojen lukeminen tulostetuista kuvista käyttäen puhelimen kameraa

Vanhan sanonnan mukaan yksi kuva kertoo enemmän kuin tuhat sanaa. Kun puhutaan tiedonpiilotuksesta, tämä sanonta voi olla totta kirjaimellisesti. Digitaalisen vesileimauksen ideana on upottaa kuviin piilotietoa, jota ei voi havaita ihmissilmin. Koska tieto on näkymätöntä, se ei häiritse itse kuvan laatua. Tässä työssä tutkittiin menetelmiä, joilla tätä lisätietoa voidaan upottaa kuviin siten, että se on edelleen luettavissa tulostetusta kuvasta käyttäen puhelimen kameraa. Tämä tieto voi olla esimerkiksi linkki nettipalveluun, koostua tekijänoikeusmerkinnöistä tai toistaa lisätyn todellisuuden sisältöä.

Jotta tiedon lukeminen onnistuu, vesileiman on kestettävä useita hyökkäyksiä. Osa hyökkäyksistä esiintyy tulostuksen aikana, kun kuva rasteroidaan, ja osa valokuvatessa, jolloin kamera voi olla kiertynyt. Väitöskirjan päätavoitteena on siis kehittää tulostuksen ja valokuvauksen kestäviä vesileimausmenetelmiä erityisesti niitä tilanteita varten, jolloin kuvauskulma on suuri. Tähän mennessä kehitetyt menetelmät ovat olettaneet, että vesileimattu kuva on otettu kohtisuoraan. Tämä voi tuottaa vaikeuksia, jos kuva sijaitsee esimerkiksi pöydällä tai seinällä hankalassa korkeudessa.

Työssä yhdistettiin digitaalinen kuvien vesileimaus, laskennallinen valokuvaus ja matkapuhelimet. Tutkimus voidaan jakaa kahteen osa-alueeseen: Ensimmäisessä osassa kehitettiin kaksi tulostuksen ja valokuvauksen kestävää menetelmää. Toisessa osassa näitä menetelmiä hyödynnettiin algoritmissa, joka kykenee vesileiman lukemiseen myös silloin, kun kameran kiertyminen on voimakasta ja objektiivin kapea tarkennussyvyys aiheuttaa sumeita alueita kuvassa. Tutkimustyön lopussa tätä algoritmia viedään eteenpäin ja testataan matkapuhelinalustalla.