图像操作识别和篡改检测是数字图像取证研究中的两个重要部分。数字图像操作识别不仅有助于图像操作历史发现,同时也能用于篡改图像的检测。而图像篡改检测对于维护社会稳定和国家安全具有重要意义。针对图像伽马变换,本文分析了伽马变换的基本性质及其对图像直方图的影响,并提出了一种图像伽马变换参数估计方法和一种基于伽马变换检测的拼接篡改定位方法,主要内容如下:1.给出了伽马变换函数基本性质及其对图像直方图影响的理论分析。首先,分析了伽马变换基本函数分别关于变换参数和像素级的凹凸性和单调性。然后,结合取整操作的性质和伽马变换基本函数的性质,指出图像经过伽马变换后直方图将新增零点和峰值,并且零点的个数和位置与参数密切相关。2.提出了一种基于直方图零点个数与位置的伽马变换参数估计方法。首先,基于图像基于图像直方图零点个数与伽马变换参数的关系式得到真实参数的范围。然后,在该范围内依次选取两个候选参数对参考图像进行伽马变换,并得到两个伽马变换图像直方图零点位置的交集。最后,基于直方图零点位置匹配对参数进行估计。实验结果验证了本文伽马参数估计方法的有效性。与现有的伽马参数估计方法相比,本文参数估计具有更好的估计精度。逆伽马变换的实验表明,利用本文方法估计的参数对伽马变换后的图像进行逆伽马变换,能够恢复图像原来的视觉效果。3.提出了一种基于伽马变换识别的图像拼接篡改区域定位方法。首先,基于图像伽马变换后直方图将新增零值和峰值的特点,以直方图零点的个数、首末位置、平均位置和相邻直方图差值的特征函数加权和等为特征训练分类器。然后,采用滑动窗口将待检测图像分割成可重叠的图像块,并用训练好的分类器获取图像块经过伽马变换的概率。最后,根据图像块的概率以一定的策略计算每个像素经过伽马变换的概率,并依据像素概率对拼接篡改区域进行定位。实验结果表明,与已有的方法相比,本章所提出的方法对图像拼接篡改区域的定位更精确。同时,基于滑动分块的方法可使对篡改边界的定位精确到单个像素。此外,本文提出的方法对中值滤波操作具有一定的鲁棒性,这对图像历史发现和对抗反取证技术的研究均具有重要的意义。最后,对全文进行了总结,分析了目前数字图像操作识别和篡改检测还存在的问题,并对下一步研究工作进行了展望。