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图像区域复制粘贴篡改检测研究

秦娟  
【摘要】:在如今的数字时代,数字图像已经成为了信息媒介被广泛的应用于各个行业。而日趋成熟的数字成像技术使得数字图像篡改变得轻而易举,且篡改效果难以用人眼分辨,篡改的图像可能被作为证据使用于学术领域、新闻报道和法庭等场合,这必然会对社会造成极大的负面影响。因此,检验数字图像的真实性和完整性具有深刻的现实意义。数字图像取证技术分为主动和被动取证两种。主动取证依赖于事先在图像中嵌入的数字签名或水印等信息,而被动取证仅根据待认证图像本身判断其是否经过篡改处理,更具有实用性,已成为目前数字取证研究的主要方向。在研究了大量的不变矩的基础上,本文针对数字图像区域复制粘贴篡改提出了两种检测算法。 提出了基于小波矩和统计特征的抗几何攻击的图像区域复制粘贴篡改检测算法。算法先对图像进行预处理操作,将其分解为同样大小的图像重叠块,并将图像映射到极坐标中,然后提取每个子图像块的小波矩不变量和四个常用的统计特征作为特征向量并对其进行字典排序,最后,根据阈值确定相似块,利用位移矢量阈值去除错误相似块以定位篡改区域。实验结果表明,该方法有良好的抗噪性能,并能有效的抵抗多种图像复制粘贴篡改的后处理操作,包括模糊、旋转等操作。 提出了基于圆谐-傅里叶矩的图像区域复制粘贴检测算法。基本思想依然是对图像进行分块,提取图像块的圆谐-傅里叶矩作为特征向量,最后检测并定位出篡改区域。为了更好的抵抗噪声等的干扰以及减少基于图像块检测算法的时间复杂度,在图像进行分块之前对图像进行小波变换,对小波变换的低频部分进行复制粘贴篡改区域的检测。实验结果表明,该算法不仅能有效抵抗噪声、高斯模糊、旋转、翻转等图像后处理操作,而且缩小了相似块匹配时的搜索空间,降低了时间复杂度,提高了算法的检测效率。


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