基于RGB颜色特征和小波变换的图像复制—粘贴篡改检测

论文摘要

随着数码技术日渐成熟的发展和图像编辑软件日益广泛的应用,一般的计算机用户都可以很容易地修改图像内容以生成以假乱真的数字图像。这些软件在一般的生活中在一定程度上给我们带来了方便和享受,但如果使用不当,便会带来很严重的后果甚至会影响一个国家的军事、政治、外交能力。因此,对数字图像取证技术的研究是非常必要的,它能使数码图片在给我们带来方便和娱乐的同时提供图片内容真实和安全的保证。数字图像盲取证技术主要是针对数字图像内容篡改的技术,复制-粘贴检测方法作为其重要的一方面,近年来已被国内外很多学者深入研究。复制-粘贴篡改方式是数字图像篡改方式中一种重要的篡改手段,分为同幅图像复制-粘贴和不同幅图像的复制-粘贴。本文重点研究在同一幅图像中的复制-粘贴伪造,其取证依据是检测图像中存在两个完全相同或近似相同的区域。目前的检测方法主要包括：遍历搜寻法、图像块自相关矩阵法和图像块匹配法。以上几种方法的检测效果很好,但却面临计算量较大,分块后块特征向量维数较高从而导致程序运行时间太长的问题。本文结合小波变换和图像分块后颜色特征提取的方法对上述问题加以解决。首先提取待检图像的R、G、B分量并对其进行小波变换取其低频逼近子带作为原图像的近似,然后对变换后的近似图像进行尺寸为a*a的滑窗分块。设原图像尺寸为M*N*P,则R、G、B三分量的尺寸为M*N,小波变换后的尺寸变为m*n,每一分量滑窗分块以后的块数为（m-a+1）*（n-a+1）。在每块中取7个变量Cl作为其块特征向量,并将所有块的特征向量存储在矩阵A中。最后利用判定条件寻找相似块对并且定位。为验证算法的有效性,本文选取了100张图片进行测试,有93张图片可被完全检测,检测率大约为93%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 数字图像取证技术的研究背景及意义
• 1.2 数字图像取证技术的介绍
• 1.3 数字图像取证技术的国内外研究现状
• 1.4 数字图像篡改的检测方法
• 1.4.1 基于数码相机的图像来源认证
• 1.4.2 图像隐密分析检测
• 1.4.3 图像篡改检测
• 1.5 本文结构安排
• 第二章 二维离散小波变换及其在图像取证中的应用
• 2.1 连续小波变换
• 2.2 离散小波变换
• 2.2.1 二维离散小波变换
• 2.2.2 图像信号的二维小波变换
• 第三章 图像复制-粘贴篡改和常用检测方法
• 3.1 多幅图像的复制拼接篡改
• 3.2 多幅图复制拼接取证
• 3.2.1 基于同态滤波的边缘取证
• 3.2.2 基于Benford模型的图像高斯模糊取证
• 3.2.3 基于色彩通道联合一致性的模糊润饰取证
• 3.3 同幅图像的复制-粘贴篡改
• 3.3.1 图像多尺度分析方法
• 3.3.1.1 小波变换降低图像尺寸
• 3.3.1.2 Contourlet变换
• 3.3.2 降低块特征维数的方法介绍
• 3.3.2.1 基于主成分分析的方法
• 3.3.2.2 基于量化离散余弦变换（DCT）系数的方法
• 3.3.2.3 提取块7阶矩特征
• 第四章 基于小波和RGB通道特征的复制粘贴检测
• 4.1 结合小波变换和RGB通道特征的取证方法
• 4.1.1 提取图像的RGB分量并进行小波变换
• 4.1.2 提取块特征向量
• 4.1.3 判定并寻找相似块
• 4.2 算法流程及步骤
• 4.2.1 算法流程图
• 4.2.2 检测算法具体步骤
• 4.3 实验结果与分析
• 4.3.1 检测算法实验结果
• 4.3.2 实验结果总结
• 4.3.3 实验结果比较
• 第五章 总结和展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录:本人读研期间参与项目及所发表论文