Tersinir ve kırılgan sayısal damgalama için yeni bir yöntem
A novel reversible fragile digital image watermarking method
Yazar: GÖKHAN AZİZOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET NUSRET TOPRAK
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine ; Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Son yıllarda, bilgi teknolojilerindeki büyük gelişmeler ile tıbbi görüntülerin depolanması ve dağıtımı kolay bir hale gelmiştir. Fakat bununla birlikte bu gelişmeler, görüntülerin yetkisiz kişiler tarafından kopyalanmasına, değiştirilmesine ve yasa dışı dağıtımına imkân sağlamıştır. Tıbbi görüntüler, yasa dışı kullanımlar ile maddi zararlar meydana getirebileceği gibi bu görüntüler üzerinde yapılan kurcalamaların uzman hekimin hastalığın teşhisi sırasında vereceği kararı etkileyebileceğinden hastaların hayatlarını tehlikeye atabilir. Bu yüzden, tıbbi görüntülerin doğrulama, bütünlük ve güvenliğinin sağlanması çok önemlidir.
Tez kapsamında, bu problemlere çözüm getirecek tıbbi görüntülerde kurcalama yer tespiti yapabilen yeni bir tersinir kırılgan sayısal damgalama yöntemi önerilmiştir. Geliştirilen yöntemde, görüntü 8×8 boyutunda bloklara ayrıldıktan sonra Ayrık Dalgacık Dönüşümü ile frekans uzayına taşınarak damga bilgisi gömülmüştür. Daha sonra, görüntü frekans uzayından, resim uzayına dönüştürülmüştür. Bu dönüşüm sırasında, meydana gelen yuvarlama hatalarının düzeltilmesi ve en yüksek farkedilmezlik değerine sahip damgalanmış görüntünün elde edilmesinde zeki optimizasyon algoritmalarından faydalanılmıştır. Damgalanmış görüntü üzerine uygulanan kurcalamaların tespiti için iki farklı yöntem önerilmiş ve yüksek doğrulukta kurcalama tespit performansı elde edilmiştir. Ayrıca önerilen yöntem, tıbbi görüntü uygulama alanlarında hayati öneme sahip olan orijinal görüntüyü, damga çıkarma aşamasında kayıpsız bir şekilde sunmuştur.

Abstract:
In recent years, storing and distributing medical images have become more accessible with significant advances in information technologies. However, these developments allowed the illegal copying, modification, and illegal distribution of images by unauthorized people. Medical images can cause financial damage by illegal use, and endangering the lives of patients, as changes made to these images can affect the decision of a specialist doctor during the diagnosis of the disease. Therefore, it is essential to ensure the verification, integrity, and security of medical images.
Within the scope of the thesis, a new reversible fragile digital watermarking method was proposed that could detect changes in medical images that would solve these problems. After the image is divided into 8×8 size blocks in the developed method, the watermark information is embedded by moving to the frequency domain by Discrete Wavelet Transform. Later, the image was converted from the frequency domain to the spatial domain. During this transformation, intelligent optimization algorithms were used to correct the rounding errors that occurred and obtain the watermarked image with the highest value of imperceptibility. Two different methods have been proposed for detecting changes applied to the watermarked image, and high accuracy of tamper detection performance has been achieved. In addition, the proposed method presented the original image, which is vital in medical image application areas, without loss in the watermark extraction phase.