随着图像技术的快速发展，对图像内容的修改变得非常容易且不留痕迹，当图像包含有政治、军事、商业及法庭证据等敏感的和重要的信息时，其真实性必须得到确认。数字签名和数字水印是图像内容认证的主要技术手段，其中基于数字水印的认证方法得到了广泛的重视。在认证系统中，水印可以是和图像相关的，也可以是和图像无关的。目前大多数算法采用与内容无关的水印，但容易遭受伪认证攻击。因此本文主要研究基于内容相关水印的图像认证技术。论文的主要工作包括： (1)特征的选取 在基于内容的图像认证系统中，最具有挑战性的问题就是特征的选取，要求该特征能很好的表示图像，且具有半脆弱性，即对JPEG压缩、加噪等正常的图像处理鲁棒，而对剪切、替换等改变图像内容的恶意篡改脆弱。本文选取图像的Zernike矩为特征，并通过充分的实验验证了Zernike矩值的半脆弱性能。为了降低算法的运算复杂度，通过比较灰度图和二值图的矩值计算复杂度以及重构结果，提出将二值化后的图像的矩值作为水印信息。 (2)水印的嵌入方法 由于图像的Zernike矩是全局特性，因此需要借助水印进行篡改的定位。本文根据Zernike矩的分离性，将各个矩值以结构化的方法嵌入图像。由于恶意篡改将不可避免的改变相应位置嵌入的水印，使得水印与矩值间的误差超出阈值，从而实现定位。 (3)认证判别准则 本文提出两阶段判别方法，首先判别图像的真实性，如果是可信的，则通过认证，否则进一步定位篡改。真实性的判别方法是从待检测图像中提取出水印信息，将它与待检测图像的矩值进行比较，利用Zernike矩值的半脆弱性区分图像所受的是恶意篡改还是正常的图像处理。篡改定位通过结构化嵌入方法实现。实验结果表明该认证系统的性能较好。 (4)算法在印章图像防伪中的应用 将系统应用于印章图像，根据印章图像像素分布的特殊性，对算法进行了改进。实验表明，算法应用在印章上的性能较好，能够区分正常的图像处理和恶意的印章篡改。