[發明專利]圖像篡改取證方法及裝置

有效

• 申請號: 201710137310.1
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN107025647B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 譚鐵牛;董晶;王偉;彭勃
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/73
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 郭文浩;吳曉芬

1.一種圖像篡改取證方法，其特征在于，所述方法包括：

標注待測圖像的觀測線索；其中，所述待測圖像包括具有平面接觸關系的目標物體與支撐平面；

構建所述目標物體所屬類別物體的三維形變模型；

依據所述觀測線索估計所述支撐平面的三維法向量；

依據所述觀測線索和三維形變模型估計所述目標物體的三維姿態，進而得到所述目標物體中與支撐平面接觸一側所在平面的平面法向量；

依據所述三維法向量和平面法向量，計算所述目標物體與支撐平面之間，和/或多個所述目標物體之間的平行度，并依據所述平行度判斷所述待測圖像是否為篡改圖像；其中，所述平行度為不同平面的法向量的夾角。

2.根據權利要求1所述的圖像篡改取證方法，其特征在于，所述標注待測圖像的觀測線索，具體包括：

標注所述待測圖像中目標物體的特征觀測點，及標注所述待測圖像中平行于支撐平面的兩個不同方向上的直線段的端點；

其中，所述特征觀測點包括所述目標物體的輪廓點；所述各方向上的直線段包括多個平行的直線段。

3.根據權利要求2所述的一種圖像篡改取證方法，其特征在于，

所述標注目標物體的輪廓點，具體包括：采用人工交互式的鼠標拖拽方法標注所述目標物體的各輪廓點；

所述標注各直線段的端點，具體包括：

采用人工交互式的鼠標點選方法標注所述各直線段兩端的中心點；

依據所述各直線段的邊緣點模糊程度設定所述各中心點的測量不確定度，并依據所述各測量不確定度標注所述各中心點的分散區域。

4.根據權利要求1所述的圖像篡改取證方法，其特征在于，所述構建目標物體所屬類別物體的三維形變模型，具體包括：

獲取多個歸類于所述目標物體所屬類別物體的樣本的3D樣本模型，并對所述各3D樣本模型的各頂點進行語義對應；

依據所有經過語義對應后的3D樣本模型，并采用主成分分析法構建所述三維形變模型。

5.根據權利要求4所述的圖像篡改取證方法，其特征在于，所述獲取多個歸類于目標物體所屬類別物體的樣本的3D樣本模型，具體包括：獲取預設在制圖軟件中的3D樣本模型，和/或通過3D模型掃描設備獲取各樣本的3D樣本模型。

6.根據權利要求4所述的圖像篡改取證方法，其特征在于，所述對各3D樣本模型的各頂點進行語義對應，具體包括：采用非剛體配準方法對3D樣本模型進行語義對應。

7.根據權利要求4所述的圖像篡改取證方法，其特征在于，所述構建三維形變模型，具體包括：

依據所述各語義對應后的3D樣本模型的三維坐標，構建與各3D樣本模型對應的各一維列向量；其中，所述一維列向量的各元素為3D樣本模型內各頂點的三維坐標；

將所有3D樣本模型的一維列向量逐列拼接，得到3D樣本模型矩陣；

采用所述主成分分析法分析所述3D樣本模型矩陣，得到所述目標物體所屬類別物體的三維形變模型。

8.根據權利要求1所述的圖像篡改取證方法，其特征在于，所述依據觀測線索估計支撐平面的三維法向量，具體包括：

采樣標注在待測圖像中平行于支撐平面的兩個不同方向上的各直線段的端點，并依據采樣得到的各端點計算待測圖像在所述兩個不同方向的消隱點；

依據所述消隱點的三維齊次坐標，構建所述支撐平面的消隱線方程；其中，所述支撐平面的消隱線為所述消隱點的連接線所在的直線；

依據所述消隱線方程和相機內參數計算所述支撐平面的三維法向量；

其中，對所述端點進行多次采樣，進而得到多組三維法向量。

9.根據權利要求8所述的圖像篡改取證方法，其特征在于，所述采樣各直線段的端點，具體包括：

設定所述端點的中心點的二維坐標為均值，所述中心點的測量不確定度為標準差，并采用高斯分布采樣方法對各直線段的端點進行采樣。