跨入数字多媒体时代,图像作为人们获取信息最直观直接的方法之一,大量涌入到社会的各个领域。图像本身具有的易编辑、易修改等特性,以及图像处理软件的日益增多,使人们对图像的完整性和安全性提出了质疑。现有的图像感知哈希技术可以将具有相同内容的图像映射成一个简短的摘要,以此摘要对图像内容的真实性、完整性进行认证。论文从真实应用中的彩色图像入手,采用感知哈希技术,重点对彩色图像内容的真实性、完整性、篡改检测与篡改定位等关键技术进行了研究。具体研究工作如下:1.提出了一种基于非下采样轮廓波变换(Non-Subsampled Contourlet Transform,NSCT)的彩色图像感知哈希算法。该算法首先结合图像正则化对图像进行非下采样轮廓波变换,把对变换系数求得的统计值作为中间感知哈希;然后利用块与块统计值之间的关系对中间感知哈希进行量化;最后对量化后感知哈希值运用混沌加密得到最终的感知哈希序列。实验结果表明,该算法对常见的图像内容保持操作具有良好的鲁棒性和区分性,在碰撞率和检错率方面性能良好,可广泛服务于图像识别/认证类型的应用。2.针对现有算法不能囊括图像中的所有特征内容,即忽略了正方形图像的内切圆外的四个角内的内容等问题,提出了一种结合插值映射和非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization,NMF)的彩色图像感知哈希认证算法。该算法首先利用插值映射将正方形图像内切圆外的四个区域的内容映射到内切圆中,来保留图像信息;然后对图像进行分环操作,以使图像能够抵抗旋转操作;最后对分环后二次映射得到的图像进行NMF操作,得到最终感知哈希值。实验结果表明,该算法对大多数图像内容保持操作具有很好的鲁棒性,并且有较好的篡改检测能力,可有效检测到对图像边角内容的篡改,并可使图像抵抗任意角度的旋转攻击。3.为了更准确地检测与定位图像中的篡改区域,提出了一种结合NSCT特征与FT(frequency-turned,FT)特征的图像感知哈希内容认证算法。该算法模拟了类似于人眼的感知特性,自下而上的提取了图像的显著区域作为局部特征,并把NSCT变换后的统计特性作为全局特征,结合全局特征和局部特征来进行图像认证。全局特征用来区分不同图像和相似/篡改图像,局部特征用来检测图像是否被篡改,并进行篡改区域定位。实验结果表明,该算法具有很好的鲁棒性和区分性,能够有效地进行篡改检测,并实现较为精确的篡改定位。