[發明專利]圖像處理裝置和圖像處理方法

在審

• 申請號: 201310057358.3
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103297788A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 河津鲇太
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04;H04N5/232;G06T5/00
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司 11293
• 代理人: 遲軍

技術領域

本發明涉及一種圖像處理裝置和圖像處理方法，更特別地，涉及一種檢測捕獲的圖像中的改變位置的圖像處理裝置和圖像處理方法。

背景技術

提出了以下檢測由緊湊型數字照相機、單鏡頭反射數字照相機等捕獲的圖像中的改變的技術。這些技術被設計為：不在捕獲的圖像中未嵌入諸如數字水印的任何附加信息，而是分析原本包含在捕獲的圖像中的模式或者比較各個區域的特征量，來檢測改變。這些技術不嵌入諸如數字水印的任何附加信息，因此具有如下優點：能夠檢測改變而不會由于附加信息的嵌入而使捕獲的圖像的圖像質量劣化或者增加處理時間。

Ahmet?Emir?Dirik，Nasir?Memon，“IMAGE?TAMPER?DETECTION?BASED?ON?DEMOSAICING?ARTIFACTS”ICIP2009，pp.1497-1500（文獻1）被設計為：根據捕獲的圖像估計并分析照相機的諸如CMOS傳感器或者CCD（電荷耦合器件）的圖像傳感器的彩色濾光器陣列（CFA，color?filter?array）模式，并且使用該模式來檢測改變。CFA例如是RGB彩色濾光器排列，其指示圖像傳感器的各個胞元（與圖像的像素相對應的單位）的RGB光接收模式。為了降低成本，市場上的許多圖像傳感器被配置為使各個胞元獲取RGB顏色信息中的任意一個。圖像傳感器使用以拜耳排列為代表的CFA來有效地獲取顏色信息，并且從入射光獲取顏色信息。CFA具有例如以2×2個胞元的正方形排列為單位在圖像傳感器上規則并且周期性地排列的胞元。

由圖像傳感器生成的圖像（下文中稱為“RAW（原始）圖像”）的各個像素僅具有RGB顏色信息中的一個。為了生成各個像素具有全部RGB顏色信息的全色圖像，需要對原始圖像進行去馬賽克處理。去馬賽克處理通過諸如雙線性插值的線性插值，根據鄰近像素對在各個像素中丟失的顏色信息進行插值。

例如，將另一圖像的區域復制到改變目標圖像（下文中稱為“外部復制”），將使另一圖像的CFA模式與目標圖像的CFA模式在改變位置處混合。其結果是，周期性CFA模式在改變圖像中的改變位置處被打斷。文獻1中的技術被設計為：通過根據全色圖像估計圖像傳感器的CFA模式并且檢測CFA模式的周期性被擾亂的位置，來檢測改變。

另外，一些改變以改變目標圖像的部分區域被復制到該圖像中的另一區域（下文中稱為“內部復制”）的方式進行。根據內部復制，部分復制源區域的特征量與部分復制目的地區域的特征量匹配。在Alin?C.Popescu，Hany?Farid，“Exposing?Digital?Forgeries?by?Detecting?Duplicated?Image?Regions”，TR2004-515，Dartmouth?College，Computer?Science（文獻2）中公開的技術，通過經由主成分分析提取捕獲的圖像中的各個部分區域（例如各個32×32像素區域）的特征量，并且檢測同一圖像內特征量彼此匹配的區域對（副本對），來檢測改變。

使用文獻1中的技術，能夠檢測由于外部復制而發生的改變，但是難以檢測由于CFA模式不易被打斷的內部復制而發生的改變。相反，文獻2中的技術能夠檢測由于內部復制而發生的改變，但是不能檢測由于各個區域的特征量彼此不匹配的外部復制而發生的任意改變。因此，為了檢測由于內部復制而發生的改變和由于外部復制而發生的改變兩者，使用利用CFA模式的技術和利用部分區域的特征量的技術的組合是有效的。

當使用CFA模式時，將捕獲的圖像劃分為例如各自由64×64像素構成的相對大的塊，并且通過針對各個塊估計CFA模式來檢測改變。由于該原因，雖然這種技術檢測改變，但是其不能檢測改變區域的形狀，而最多僅能夠檢測近似改變位置。相對于此，使用小的部分區域的特征量還能夠檢測改變區域的形狀。

然而，使用32×32個像素的部分區域的特征量的處理，需要比在使用由64×64個像素構成的塊的CFA模式時大約長100倍的處理時間。也就是說，基于使用CFA模式的技術和使用部分區域的特征量的技術的組合的改變檢測，強烈地依賴于使用部分區域的特征量的技術的處理時間，而需要長的時間段。

發明內容