Tıbbi görüntülerin güvenliği için ilgi olmayan bölgelerde kenar tabanlı damgalama

Abstract

Son yıllarda, hastaların kişisel kayıtlarının güvenliği, tıbbi görüntülerde damgalama teknikleri kullanılarak sağlanmaktadır. Damgalama işleminin tanı ve tedaviyi etkilememesi için gizleme işlemi görüntülerdeki ilgi olmayan bölgelerde gerçekleştirilmelidir. Bu çalışmada, tıbbi görüntülerin dosya başlık kısmında yer alan hasta kişisel bilgileri ve radyoloji raporlarından oluşan gizli mesajı saldırılara karşı koruyan kör olmayan kenar tabanlı damgalama sistemi önerilmektedir. AES-256 ile şifrelenen gizli mesaj, taşıyıcı görüntülerin histogram istatistiği yöntemiyle tespit edilen ilgi olmayan bölgelerdeki piksellere yerleştirilerek görüntüye dönüştürülmüştür. Mesaj ve taşıyıcı görüntülerin Ayrık Dalgacık Dönüşümü ve Tekil Değer Ayrışımıyla bulunan tekil değerleri birleştirilerek damgalama gerçekleştirilmiştir. Çalışmada 402944 bit veri gizlenmesi sonrasında sinyalin tepe değerinin gürültüye oranı 68,33 dB olarak bulunmuştur. Medikal görüntü güvenliği için önerilen ilgi olmayan bölgelerde kenar tabanlı damgalama tekniği yüksek kapasiteli, farkedilmez ve saldırılara karşı dayanıklıdır

In recent years, the security of patients’ personal records is ensured by watermarking techniques using medical images. Data hiding should be performed in the region of non-interest of the medical images so that the watermarking does not affect the diagnosis and treatment. This study proposes an edge-based non-blind watermarking system that protects the secret message consisting of patient personal information in the file header of medical images and radiology reports against attacks. The secret message encrypted with AES-256 was transformed into an image by embedding the message in the region of non-interest pixels of cover images detected using the histogram statistics method. The watermarking was performed by combining the singular values of the message and carrier images which were determined by Discrete Wavelet Transform and Singular Value Decomposition. In the study, after 402944-bit data hiding, the peak signal-to-noise ratio was found as 68.33 dB. The proposed edge-based watermarking technique in region of non-interest for medical image security has high capacity, imperceptibility, and robustness to attacks.