[發明專利]基于三角網格綜合特征的圖像篡改檢測方法

有效

• 申請號: 201711365663.3
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN107993230B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 王向陽;焦麗仙;牛盼盼
• 申請（專利權）人: 遼寧師范大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/136;G06T5/00;G06T3/40;G06K9/46
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 閃紅霞

本發明公開了一種基于三角網格綜合特征的圖像篡改檢測方法，首先對輸入的圖像實施高斯濾波預處理；其次，采用SLIC算法進行超像素分割，結合超像素內容，利用SIFER檢測器在顏色不變量圖像上進行自適應均勻性提點，根據DT算法在特征點上構造三角網格，并計算三角網格的兩個特征，即三角網格內切圓部分的局部快速四元數圓諧傅里葉矩幅值和其他部分的平均梯度熵；然后，采用CSH方法進行三角網格的特征匹配；最后，利用DLF、優化的ZNCC、形態學方法進行后處理。

技術領域

本發明屬于數字圖像被動(盲)取證技術領域，涉及圖像的復制粘貼篡改檢測方法，特別涉及一種基于三角網格綜合特征的圖像篡改檢測方法。

背景技術

近年來，隨著計算機和網絡技術的發展，數字圖像的應用越來越廣泛。然而，由于數字圖像易于傳播、修改的特點，造成大量虛假的偽造圖像，降低了數字圖像的可靠性。目前，圖像篡改檢測技術分為主動和被動(盲)取證方法：主動取證通過數字圖像額外的信息取證，例如數字水印、數字簽名；相反，被動(盲)取證，不需要通過額外信息就可以取證。

復制粘貼圖像篡改檢測一直是盲取證技術的熱點。復制粘貼圖像篡改是在同一幅圖像中，對一處或多處區域進行復制粘貼篡改。目的是隱藏對象(例如：信息隱藏)，或者是強調特定的對象(例如：一群示威者)。復制粘貼偽造操作起來很容易，因為復制源和篡改區域均來源于同一幅圖像。而同一幅圖像中的色溫度、噪聲、光照條件無明顯差別，因此，很難用肉眼找出篡改位置。同時，偽造過程也會加入一些額外的操作，像縮放、旋轉、平移、壓縮、模糊噪聲等。通常情況下，復制粘貼篡改檢測方法可歸納為基于分塊和基于特征點的方法。基于分塊的方法首先對圖像實施預處理，將處理對象分為方形或圓形的塊，這些塊彼此間重疊或不重疊，然后提取塊特征并進行匹配。基于塊的方法與各種特征提取技術兼容，并且在匹配性能方面表現良好，但該方法仍存在一些局限性。當圖像尺寸變大時，分塊的數量急劇增加，會花費大量時間在塊間進行比較，從而增加了整體的處理時間。此外，基于塊的方法一般很難精確地標記篡改區域。基于點的方法在預處理階段沒有分塊操作，首先對圖像的角落、邊緣等區域提取特征點，然后使用一組優秀的特征描述符來表示點，最后根據對特征點和其描述符的分類與匹配，找到圖像中的重復區域。基于點的方法在處理時間和存儲量方面具有優勢，但在平滑、小面積以及高度相同區域表現不理想。

發明內容

本發明是為了解決現有篡改檢測技術所存在的上述技術問題，提供一種基于三角網格綜合特征的圖像篡改檢測方法。

本發明的技術解決方案是：一種基于三角網格綜合特征的圖像篡改檢測方法，其特征在于按如下步驟進行：

約定：I指待檢測的圖像；I1為去噪后的圖像；S_u(u＝1,2,……,l)表示超像素塊；是像素i在S_u中的概率；E_u是S_u的熵；I2為構造的顏色不變量圖像；C_u表示分區編碼，編碼值0、1分別對應非紋理、紋理區域；T_k(k＝1,2,...,n)為第k個三角形，n為三角形的個數；I_k指T_k的內切圓；o_k、r_k是I_k的圓心、半徑；A_k為I_k的外拓正方形；Q_k表示T_k除了I_k外的其余部分；分別代表Q_k的R、G、B三通道下的梯度熵H_k；指Q_k的平均梯度熵；WH_j是提取WH內核生成的M維度投影向量；p是特征向量；b_j是添加到隨機投影的偏移量，范圍在[0,r)，r是固設閾值；h_j(p)表示CSH算法的散列函數；g_i(p)由M維h_j(p)向量串聯得到；T_i[g_i(p)]為g_i(p)生成的散列表；P_B表示patch的最近鄰域集；a、b為patch中的元素。