图像Copy-Move篡改检测算法研究

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对数字图像进行篡改的技术已经变得日趋成熟并被广泛应用,目前人们已经很难从肉眼直接判断出一幅数字图像是否经过修改。鉴于数字图像可以具有作为法庭证据等重要应用,设计一系列检测数字图像是否被篡改的有效算法势在必行。   Copy-Move(拷贝粘贴)篡改是一种常见的图像篡改技术。该篡改通过将一幅数字图像中一部分内容进行拷贝后粘贴到原图像的另一部分,以达到掩盖特定对象的目的。针对这种篡改,本文提出了一种基于DCT的检测算法。该算法将待检测图像分割为相互重叠的子块并通过寻找相同或相似的子块来确定可能的Copy-Move篡改区域。首先将待检测图像分割成固定大小的重叠子块,然后对每个子块使用DCT变换以提取其特征,并使用截断来降维。对特征向量进行字典序排序后,相似的特征向量将出现在邻近的位置上,从而对邻近的特征向量进行比较可以找出相似的子块。为了达到效率和精确性的平衡,本文还针对DCT系数特征引入了一种判别相似的方法。实验结果表明该算法能够有效检测Copy-Move篡改,并对JPEG压缩,高斯模糊,高斯白噪声等攻击具有鲁棒性。   为了使得Copy-Move篡改更难被检测,篡改者可以对拷贝出来的区域先进行一些诸如旋转,模糊等处理再进行粘贴。本文针对带旋转的Copy-Move篡改提出一种基于旋转不变矩的检测算法。首先将待检测图像分割为固定大小的圆块,之后对每个圆块提取出对旋转不变的特征。将特征向量按字典序排序后每个特征向量与其相邻的向量进行比较,通过特征向量的相同来确定相似圆块对。记录所有被判定为相似的圆块对,在检测地图上输出出来。经过实验本算法可以对旋转角度在20度以下的Copy-Move篡改进行检测。
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