[發(fā)明專利]一種數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測方法和系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011339627.1
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112465768A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫鵬;郎宇博;周純冰;謝蘭遲;許磊;黎智輝
• 申請（專利權(quán)）人: 公安部物證鑒定中心;中國刑事警察學(xué)院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/90;G06K9/62
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙悅

1.一種數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1將待測圖像分割成不重疊的若干個(gè)圖像子塊，計(jì)算參考顏色偏量以及每個(gè)圖像子塊的顏色偏量；

S2計(jì)算所述每個(gè)圖像子塊的顏色偏量與圖像的參考顏色偏量之間的歐式距離；

S3對步驟S2獲得的各所述歐式距離進(jìn)行分類，計(jì)算每個(gè)類別包括的圖像子塊數(shù)，其中，圖像子塊數(shù)最少的類別對應(yīng)的圖像子塊為篡改圖像區(qū)域，其余圖像子塊為真實(shí)圖像區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測方法，其特征在于，所述步驟S3中通過高斯混合模型對各所述歐式距離進(jìn)行分類。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測方法，其特征在于，所述步驟S3中通過高斯混合模型對各所述歐式距離進(jìn)行分類的具體過程為：

S3.1初始化高斯混合模型參數(shù)α，θ＝[μ，σ]，其中α為高斯混合模型中各高斯子成分系數(shù)，θ＝[μ，σ]表示高斯混合模型參數(shù)，μ為均值，σ為標(biāo)準(zhǔn)差；

S3.2假設(shè)各所述歐式距離滿足由參數(shù)θ確定的混合高斯模型的分布，通過EM算法迭代求得所述由參數(shù)θ確定的高斯混合模型的最優(yōu)參數(shù)解

S3.3通過所述最優(yōu)參數(shù)解確定各所述歐式距離所屬類別。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測方法，其特征在于，所述高斯混合模型的公式為：

其中，α_j是高斯子成分的系數(shù)，α_j≥0，ρ(y|θ_j)是高斯分布密度函數(shù)，則ρ(y|θ_j)的公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測方法，其特征在于，所述步驟S3.2中通過EM算法迭代求得高斯混合模型的最優(yōu)參數(shù)解的方法為：

計(jì)算當(dāng)前參數(shù)α，θ下的高斯分布函數(shù)生成各所述歐式距離的概率P，及似然函數(shù)l(α，θ)，更新參數(shù)值α，θ，使得所述似然函數(shù)l(α，θ)取最大值，若更新后的參數(shù)值對應(yīng)的似然函數(shù)減去原參數(shù)值對應(yīng)的似然函數(shù)的值小于閾值，則終止計(jì)算，否則持續(xù)更新參數(shù)值，直至更新后的參數(shù)值對應(yīng)的似然函數(shù)減去原參數(shù)值對應(yīng)的似然函數(shù)的值小于閾值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測方法，其特征在于，所述高斯分布函數(shù)生成各所述歐式距離的概率P的計(jì)算公式為：

似然函數(shù)的計(jì)算公式為：

其中，為各圖像子塊對應(yīng)的所述歐式距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測方法，其特征在于，所述步驟S3.3中通過所述最優(yōu)參數(shù)解確定各所述歐式距離所屬類別的方法為：

分別用計(jì)算每一個(gè)歐氏距離屬于的概率，其中概率最大的為所述歐氏距離的對應(yīng)組別。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測方法，其特征在于，所述步驟S1中參考顏色偏量的計(jì)算方法為：在分割后的所有圖像子塊中選取圖像上邊緣、下邊緣、左邊緣和右邊緣中的T行圖像子塊作為拼接篡改檢測的參考區(qū)域，將所述參考區(qū)域中所有圖像子塊顏色偏量的平均值作為圖像的參考顏色偏量。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測方法，其特征在于，所述步驟S2中計(jì)算每個(gè)圖像子塊的顏色偏量與圖像的參考顏色偏量之間的歐式距離I_TD，

其中，為第k個(gè)圖像子塊顏色偏量與參考顏色偏量之間的歐式距離，Cs_mean，Y、Cs_mean，Cb和Cs_mean，Cr分別為YCbCr色彩空間參考區(qū)域中Y，Cb和Cr通道的參考顏色偏量。

10.一種數(shù)字圖像拼接篡改盲檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

顏色偏量計(jì)算模塊，用于將待測圖像分割成不重疊的若干個(gè)圖像子塊，計(jì)算參考顏色偏量以及每個(gè)圖像子塊的顏色偏量；

歐式距離計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述每個(gè)圖像子塊的顏色偏量與圖像的參考顏色偏量之間的歐式距離；

分類模塊，用于對歐式距離計(jì)算模塊獲得的各所述歐式距離進(jìn)行分類，計(jì)算每個(gè)類別包括的圖像子塊數(shù)，其中，圖像子塊數(shù)最少的類別對應(yīng)的圖像子塊為篡改圖像區(qū)域，其余圖像子塊為真實(shí)圖像區(qū)域。