数字图像合成篡改取证技术研究

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数字图像作为一种有效的信息载体在许多的领域都扮演十分重要的角色,尤其在用于军事情报、法庭证据、新闻素材、科学发现等方面时,它的真实性和可靠性必须得到保证,否则将会对政治和社会的安全稳定产生不良的影响。然而,随着计算机技术和图像处理技术的发展,以及相关的图像编辑软件的出现,图像篡改和伪造变得十分简单方便,而且难以辨别。由于图像篡改和伪造事件一再发生,图像安全问题逐渐成为人们关注的焦点。图像取证是用来认证图像是否经过篡改。鉴别图像是否真实、完整的一种技术。本文针对图像复制-粘贴这类常见的篡改手法,提出了两种有效的检测算法:(1)基于韦伯局部特征的图像拼接检测算法:算法所涉及的图像拼接针对从同一图像或者不同图像中复制一部分粘贴到目标图像中,而不做任何的后续处理的情况。拼接过程将会改变图像的频域分布情况,而这些变化可以通过DCT系数反映出来。算法首先对图像进行DCT变换,得到DCT系数矩阵,进而提取其韦伯局部特征,以刻画图像的频域分布情况。然后利用支持向量机作为分类器,建立预测模型,从而判断图像是否经过拼接。在标准的拼接图像数据库上的实验结果说明:与经典的拼接检测方法相比,此种方法的检测性能更佳。(2)基于MROGH特征的图像复制-粘贴检测算法:算法所涉及的复制-粘贴针对指复制区域和粘贴区域在同一幅图像中的情况。由于在篡改图像中,复制区域和粘贴区域的具有相同或者极为相似的纹理,因此同幅图像的复制-粘贴检测算法的目标可以转化为寻找图像的相同和极为相似的区域。算法首先利用Fast角点检测器在待测图像中搜索稳定的特征点,进而以每个点为中心提取支持邻域来计算MROGH特征向量,然后利用卡方距离完成特征点的匹配,最后利用随机采样一致性算法去除错误匹配,从而得到最终的检测结果。表明了此种方法对尺寸放缩、旋转、模糊、高斯噪声等后续操作的鲁棒性比较好。
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