使用 Pillow 创建隐写隐藏图像

Question

我正在尝试学习如何创建一组像这样的图像：this。这个想法是有两个看似随机的图像，但是当你对它们进行异或时，你会发现一个秘密信息。我想使用 Python Pillow，可能还需要像 paint.net 这样的简单图像编辑器。所以我的问题由几个部分组成：

如何在 Pillow 中生成充满随机黑色或白色像素的图像。
我如何才能确保图像的某些区域实际上不是随机的，而是完全相同的，从而确保 XOR 比较能够揭示它们。

Answer 1

创建这些图像的过程非常简单。这是一个如何做到的例子（不是最有效的）：

创建两个相同大小的输出图像
创建一个相同大小的模板，其中 1（白色）表示前景（隐藏消息），0（黑色）表示背景（纯随机）。
在一个循环中迭代图像和模板：
- 如果当前位置的模板为 0，则绘制两个随机数（零或一）并将它们分配给每个输出图像的当前像素
- 如果模板说 1，则只绘制一个随机数并将其分配给两个像素

我不会详细介绍您如何读取模板图像、创建二进制输出图像并使用 Pillow 对其进行迭代，因为我从未尝试过 Pillow。然而绘制随机数非常简单：

x = random.randint(0,1)（参见https://docs.python.org/2/library/random.html#random.randint）

Answer 2

为了让您入门，这里有一种制作随机二值图像的方法：

from PIL import Image
import numpy as np

# Make lots of ones and zeros.
data = np.random.randint(2, size=(100,100))

# Cast as 8-bit ints, 0 and 255.
data = data.astype(np.uint8) * 255

# Cast as an image. Pillow guesses mode.
img = Image.fromarray(data)

结果（放大到300×300像素）：

Answer 3

为了后代，我是这样做的：首先，我制作了一个蒙版图像。它是白色背景，带有红色框和框内的黑色文本。看起来像这样：

这是我编写的用于制作两个模糊图像的脚本：

from PIL import Image
import random

WHITE = (255, 255, 255, 255)
RED = (255, 0, 0, 255)
BLACK = (0, 0, 0, 255)

wb = [WHITE,BLACK]

rng = random.SystemRandom()

orig = Image.open('mask.png')

origData = list(orig.getdata())

n1 = Image.new(orig.mode, orig.size)
n2 = Image.new(orig.mode, orig.size)

n1data = []
n2data = []


for x in origData:
    if x == WHITE:
        n1data.append(rng.choice(wb))
        n2data.append(rng.choice(wb))
    elif x == RED:
        y = bool(rng.getrandbits(1))
        if y:
            n1data.append(WHITE)
            n2data.append(BLACK)
        else:
            n1data.append(BLACK)
            n2data.append(WHITE)
    elif x == BLACK:
        y = bool(rng.getrandbits(1))
        if y:
            n1data.append(WHITE)
            n2data.append(WHITE)
        else:
            n1data.append(BLACK)
            n2data.append(BLACK)

n1.putdata(n1data)
n2.putdata(n2data)
n1.save('n1.png')
n2.save('n2.png')
orig.close()
n1.close()
n2.close()

结果如下：

将它们异或在一起，你会得到：

使用 Pillow 创建隐写隐藏图像

Create a steganographically hidden image with Pillow

python

image

pillow