随着互联网信息技术的快速发展,数字图像的数量显著增长,同时对于数字图像的处理也变得越来越简便,使得各个领域内出现大量的伪造图像,因此,图像的真实性受到人们的严重质疑。复制粘贴篡改是比较常见的篡改方式,因此复制粘贴篡改检测应运而生。近年来,许多研究者提出了大量复制粘贴篡改检测方法,这些方法能够在一定程度上准确地检测到篡改区域。但是这些方法大多针对灰度图像,对于彩色图像的处理,则忽略了彩色图像的颜色信息及颜色通道之间的相关性,不能完整地表达图像内容。另外,这些方法通常将图像划分为交叠的规则块,但大量的交叠块导致特征提取和匹配效率较低,且规则块对于几何变换鲁棒性较弱。针对以上问题,本文在总结了研究现状后,主要研究了以下两方面的内容:⑴提出一种基于超像素形状特征的复制粘贴篡改检测算法。首先,使用熵率超像素分割方法分割图像并提取稳定的特征点;然后提出新颖的形状编码方案提取超像素形状特征,并与特征点融合,估计可疑伪造区域;最后对可疑伪造区域进行二次超像素分割及匹配,精确定位篡改区域。实验结果表明,提出的方法具有抵抗几何变换、噪声、模糊和JPEG压缩的能力。⑵提出一种基于超像素与四元数的彩色图像复制粘贴篡改检测算法。首先,提出基于小波对比度自适应划分超像素的方法分割图像;然后使用四元数表示彩色图像,并提取具有颜色不变性、几何不变性的稳定低阶四元数指数矩与形状编码融合作为超像素的特征向量估计可疑篡改区域;最后将可疑篡改区域划分圆形块并提取圆形块的四元数指数矩特征,通过对圆形块特征匹配精确定位篡改区域。实验结果表明,提出的方法在抵抗几何变换、JPEG压缩、噪声等方面表现出良好的性能,且有效提高了检测效率。