[發(fā)明專利]一種基于模式噪聲相位的成像設(shè)備源檢測方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110223888.1
• 申請(qǐng)日: 2011-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN102395041A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康顯桂;李寅祥;黃繼武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N17/00
• 分類號(hào): H04N17/00;H04N5/357
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字圖像/視頻信息取證技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于模式噪聲相位的成像設(shè)備源檢測方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前圖像及視頻多由數(shù)字成像設(shè)備生成，以數(shù)字信號(hào)形式進(jìn)行存儲(chǔ)和發(fā)布。由于數(shù)字圖像及視頻便于編輯、發(fā)布和共享的特性，它在給人們帶來便利的同時(shí)也引發(fā)了與之相關(guān)的多媒體信息安全問題。例如，被惡意篡改的圖像可能會(huì)誤導(dǎo)大眾輿論，這是不可接受的。數(shù)字圖像認(rèn)證技術(shù)被用來鑒別圖像的真?zhèn)巍Ｔ缙谝詳?shù)字水印為代表的主動(dòng)認(rèn)證技術(shù)由于需要對(duì)保護(hù)圖像進(jìn)行預(yù)處理操作,其已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的應(yīng)用需求。而數(shù)字圖像被動(dòng)取證技術(shù)因?yàn)閮H依靠成像設(shè)備或者圖像本身來確定其真?zhèn)危兄鼜V的應(yīng)用前景。其主要思想是通過數(shù)碼成像設(shè)備的固有特性或圖像內(nèi)容來檢測數(shù)字圖像的真?zhèn)巍鞲衅髂Ｊ皆肼暎⊿ensor?Pattern?Noise）是數(shù)碼成像設(shè)備（數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等）的固有特性，通過檢測數(shù)字圖像/視頻幀中所包含的模式噪聲信息就可以追蹤圖像或視頻的成像設(shè)備，該信息取證方法在當(dāng)前被稱為數(shù)字圖像和視頻成像設(shè)備源檢測，其確定了圖像/視頻幀的來源就可以用來說明圖像/視頻幀的真實(shí)有效性。

具體針對(duì)數(shù)碼相機(jī)而言，由于當(dāng)前制造工藝和原材料特性所限，數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)傳感器存在著缺陷。具體表現(xiàn)為，光學(xué)傳感器上的感光單元存在著一定的差異性，即它們?cè)谕裙庹諚l件下的輸出不完全一致，這就導(dǎo)致數(shù)碼相機(jī)會(huì)在輸出圖像中引入具有固定模式的噪聲。由于不同數(shù)碼相機(jī)的模式噪聲之間存在著差異，使得模式噪聲成為數(shù)碼相機(jī)“指紋”，可以用于數(shù)字圖像被動(dòng)認(rèn)證。因此，可以事先提取數(shù)碼相機(jī)的模式噪聲（指紋），然后檢測目標(biāo)圖像中模式噪聲來進(jìn)行圖像來源追溯。

現(xiàn)有數(shù)碼相機(jī)模式噪聲參考模板的提取方法都是通過分析多幅數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像完成。外文文獻(xiàn)《Digital?camera?identification?from?sensor?pattern?noise》中首先提出從拍攝的自然景物圖像中提取模式噪聲參考模板。該方法首先選取足量目標(biāo)數(shù)碼相機(jī)拍攝的原始圖像，對(duì)每幅圖像使用相同的濾噪方法獲取其噪聲，最后平均所有噪聲得到該相機(jī)模式噪聲參考模板。然而由于成像設(shè)備成像復(fù)雜性，當(dāng)前方法獲取的傳感器模式噪聲指紋會(huì)存在一些雜質(zhì)，而這些雜質(zhì)并不是成像設(shè)備的固有信息，因此會(huì)影響源檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種提高圖像/視頻幀源檢測性能，增強(qiáng)檢測可信度的基于模式噪聲相位的成像設(shè)備源檢測方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于模式噪聲相位的成像設(shè)備源檢測方法，包括成像設(shè)備模式噪聲參考模板提取和成像設(shè)備源檢測兩個(gè)步驟，所述成像設(shè)備模式噪聲參考模板提取的具體步驟為：

A1.獲取K(K>1)幅由被檢測成像設(shè)備生成的原始數(shù)碼圖像/視頻幀????????????????????????????????????????????????,?k∈{0,1,2,3,…K-1}；

A2.獲取原始數(shù)碼圖像/視頻幀的白色噪聲；

A3.利用原始數(shù)碼圖像/視頻幀的白色噪聲獲取成像設(shè)備模式噪聲參考模板y{y_i,?0￡i<N-1},?N為模式噪聲參考模板中像素?cái)?shù)量；

所述成像設(shè)備源檢測的具體步驟為：

B1.獲取步驟A3中的成像設(shè)備模式噪聲參考模板y；

B2.獲取測試圖像/視頻幀的噪聲x{x_i,?0￡i<N-1}；

B3.計(jì)算測試圖像/視頻幀與所述原始數(shù)碼圖像/視頻幀之間的相似度；

B4.將相似度與預(yù)先設(shè)定閾值t進(jìn)行比較，若相似度大于預(yù)先設(shè)定閾值t，則判斷測試圖像/視頻幀是由被測成像設(shè)備生成的，否則，則判斷測試圖像/視頻幀不是由被測成像設(shè)備生成的。

上述方案中，所述步驟B3中的相似度為x與y的相關(guān)值與互相關(guān)值模的比值CCN，其計(jì)算公式為：

CCN?=，