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自然图像复制粘贴和模糊操作篡改盲取证

方君丽  
【摘要】: 图像数据作为信息传递的一个重要载体,被广泛应用在新闻报道、智能信息收集、犯罪调查、安全监控、医疗和科学研究等领域。但随着低成本、高性能、友好操作界面的图像处理软件的不断推出,数字化的图像信息面临着极大的安全隐患(即图像信息易被恶意篡改),因此数字图像真实性认证已经成为目前的研究热点。 当前,对数字图像真实性认证研究主要有两个大方向,一种是基于数字水印的主动式数字图像取证安全技术,其基本思想是通过在图像中嵌入附加信息来进行真实性和完整性认证,但是这类方法通用性差;另一种是被动式数字图像盲取证安全技术,直接依据图像本身的信息对数字图像内容进行鉴别。虽然数字图像被动盲取证技术不及主动式数字图像取证技术成熟,但是其必然会成为图像的内容真实性认证的主要方面。 本文首先分析了图像生成和篡改过程引入的图像特征的变化,对目前的主要的取证方法的相关理论、算法思想和算法实现进行分析,确定了针对数字图像篡改中最基本的复制粘贴操作和模糊润饰操作作为本文的研究重点。 针对现有的复制粘贴检测算法中字典排序运算量大的缺点,本文将小波变换的思想引入,提出了基于离散小波变换的自相关法检测复制粘贴操作的方法,该方法提取能够对图像最佳逼近的小波分解低频子带作为特征向量,大大减小了特征向量的维数和排序矩阵的行数,提高了相似块的匹配检测效率。 针对现有的拼接检测算法大都无法对拼接后进行过润饰处理的数字图像进行检测,本文针对拼接后的模糊操作进行了研究。通过分析图像边缘特性和人工模糊操作的特点,使用同态滤波增强了人工模糊操作中的模糊边界和边界内外像素的区别,快速准确地完成了拼接边缘模糊后的篡改区域的检测与定位。


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