基于局部顏色不變性特征的圖像復(fù)制粘貼篡改取證研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和數(shù)字成像設(shè)備的普及，數(shù)字圖像已經(jīng)成為人們主要的信息來(lái)源。數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了圖像造假的問(wèn)題，這已嚴(yán)重影響了數(shù)字圖像作為事件記載的可信度。如何鑒定圖像的真實(shí)性已成為亟待解決的問(wèn)題。如今，數(shù)字圖像取證技術(shù)已成為一個(gè)新的研究領(lǐng)域，旨在揭示數(shù)字圖像篡改操作。
　　在數(shù)字圖像篡改操作中，復(fù)制粘貼操作是最為常見(jiàn)的操作之一，并常伴隨多種仿射變換，亮度變換及退化操作。現(xiàn)有的圖像復(fù)制粘貼篡改取證算法仍存在一些缺陷，如對(duì)

2、某些篡改操作的魯棒性較弱，運(yùn)算復(fù)雜度較高或無(wú)法識(shí)別平滑區(qū)域等。值得注意的是，由于顏色特征極易受光照變化的影響而很不穩(wěn)定，現(xiàn)有的取證算法中很少考慮圖像的顏色信息。然而，顏色作為物體最直觀的特征之一，能夠增強(qiáng)物體的區(qū)分力。針對(duì)這些問(wèn)題，本文對(duì)局部顏色不變性特征及其在圖像復(fù)制粘貼篡改取證中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，主要?jiǎng)?chuàng)新性工作和成果概括如下:
　　1.提出了基于OpponentSIFT和基于CwSURF的篡改取證算法。算法對(duì)匹配的特征描述子進(jìn)

3、行仿射變換估計(jì)并通過(guò)隨機(jī)抽樣一致算法去除誤匹配。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，算法解決了傳統(tǒng)的基于局部不變性特征的算法無(wú)法識(shí)別平滑區(qū)域的問(wèn)題，且對(duì)多種仿射變換、亮度變換及退化操作具有一定不變性。
　　2.對(duì)圖像的幾何信息和顏色信息進(jìn)行融合，提出了一種新的局部顏色不變性描述子OwSURF，并提出了基于OwSURF的圖像復(fù)制粘貼篡改取證算法。算法使用凝聚層次聚類(lèi)方法對(duì)特征匹配過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，算法對(duì)多種后處理篡改操作具有較強(qiáng)的魯棒性，且運(yùn)算

4、復(fù)雜度較低。
　　3.提出了基于局部顏色不變性特征Color-SIFT的圖像復(fù)制粘貼篡改取證算法。構(gòu)建了一種提取Color-SIFT的框架，在五種成像假設(shè)條件下提取出五種顏色不變量及相應(yīng)的五種局部顏色不變性特征描述子:EwSIFT，WwSIFT，CwSIFT，NwSIFT和HwSIFT。對(duì)傳統(tǒng)的基于局部不變性特征的取證算法與本文提出的算法進(jìn)行評(píng)估，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，EwSIFT和WwSIFT對(duì)多種后處理篡改操作具有較強(qiáng)的魯棒性，更適用