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    重庆时时彩后3走势图: 一种图像真实性鉴定方法.pdf

    关 键 词:
    一种 图像 真实性 鉴定 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410849757.8

    申请日:

    2014.12.30

    公开号:

    CN104680515A

    公开日:

    2015.06.03

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G06T 7/00申请公布日:20150603|||实质审查的生效IPC(主分类):G06T 7/00申请日:20141230|||公开
    IPC分类号: G06T7/00 主分类号: G06T7/00
    申请人: 中国航天科工集团第二研究院七〇六所
    发明人: 孟宪哲; 段翼真; 毛俐旻; 曾淑娟; 黄晨
    地址: 100854北京市海淀区永定路51号
    优先权:
    专利代理机构: 中国兵器工业集团公司专利中心11011 代理人: 刘东升
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410849757.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.03.02|||2015.07.01|||2015.06.03

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种图像真实性鉴定方法,包括:步骤1:对待检测图像进行计算机生成特征检测;步骤2:对通过计算机生成特征检测的图像进行色彩插值滤波器检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,若检测小于通行阈值,则执行步骤3;步骤3:对通过色彩插值滤波器检测的图像进行基于可变窗口的检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,若检测小于通行阈值,则执行步骤4;步骤4:对通过可变窗口检测的图像进行基于滑动窗口的检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,若检测小于通行阈值,则执行步骤5;步骤5:对图像进行一致性检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,若检测小于通行阈值,则判定为真实图像。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种图像真实性鉴定方法,其特征在于,包括:
    步骤1:对待检测图像进行计算机生成特征检测;
    步骤2:对通过计算机生成特征检测的图像进行色彩插值滤波器检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检测小于通行阈值,则执行步骤3;
    步骤3:对通过色彩插值滤波器检测的图像进行基于可变窗口的检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检测小于通行阈值,则执行步骤4;
    步骤4:对通过可变窗口检测的图像进行基于滑动窗口的检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检测小于通行阈值,则执行步骤5;以及
    步骤5:对图像进行一致性检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检测小于通行阈值,则判定为真实图像,检测结束。

    2.  如权利要求1所述的图像真实性鉴定方法,其特征在于,还包括,在图像真实性鉴定过程中,如无法判定的情况,则进行对图像进行图像还原检测,包括:
    以一个大小固定的窗口为检测单元,通过将该窗口以逐像素匹配的方式实现记录所有可能的冲突区域,最后将匹配度超过阈值的冲突区域划定为重复区域,并通过算法支持像素相似性匹配、主成分匹配、以及尺度不变特征量匹配的方法判定图像为非真实图像或真实图像。

    3.  如权利要求1所述的图像真实性鉴定方法,其特征在于,步骤1进一步包括:采用离散傅立叶变换、离散余弦变换以及离散小波变换的方式,将待检测图像从时域投射到变换域,并且结合待检测图像具体的类型,对待检测图像按照对应的分类要求进行聚集,再对特定频率、阶数或者系数分布进行统计形成分类特征,最后将待检测图像的分类特征放入对应的分类器中,进行分类判定。

    4.  如权利要求1所述的图像真实性鉴定方法,其特征在于,步 骤2包括:对图像进行特征提取和分块,从时域投射到变换域,对每个分块进行色彩插值模型匹配,分类至特定的插值模型中,以进行图像真实性的判定。

    5.  如权利要求1所述的图像真实性鉴定方法,其特征在于,步骤3包括:对图像进行适当分块,每个分块进行DCT差值特征提取,根据每个分块的DCT差值特征情况判定该分块是否经历多次JPEG压缩。

    6.  如权利要求1所述的图像真实性鉴定方法,其特征在于,步骤4包括:
    假定待检测图像的分辨率为M×N,则检测过程如下:
    1.确定一个检测窗口,窗口大小m×n,将该检测窗口置于该待检测图像的左上角;
    2.记录检测窗口的DCT系数矩阵;
    3.按照对该检测窗口进行DCT差值特征提取,根据检测窗口的DCT差值特征情况判定该检测窗口是否经历多次JPEG压缩,并且结合DCT系数矩阵,记录不同压缩比例下该检测窗口的DCT系数矩阵的差值情况;
    4.判断检测窗口是否达图像的右下角,若没有到达图像的右下角,则将检测窗口循环右移一个像素,并跳转到2;
    5.根据各检测窗口记录的JPEG压缩特征,对图像进行JPEG压缩过程判定。

    7.  如权利要求1所述的图像真实性鉴定方法,其特征在于,该步骤5包括:将图像各区域的计算机生成图像特征、色彩插值滤镜特征和多重JPEG压缩特征进行组合,形成一个具有三个不相关特征的向量,将各区域的向量进行一致性检测和分类,可得到图像的一致性检验分类,如果通过检测则判定图像为为真实图像,否则,则判定为非真实图像。

    说明书

    说明书一种图像真实性鉴定方法
    技术领域
    本发明属于数字内容安全技术领域,特别是一种基于JPEG压缩特 征的数字图像真实性鉴定方法。
    背景技术
    数字图像是互联网时代最主要的信息载体之一,并且由于图像承 载的信息更加直观、可信,数字图像正有取代文字成为首要信息载体 的趋势。伴随数字图像的迅猛发展的还有数字图像的处理技术,目前 成熟的图像处理软件有很多,Adobe Photoshop、Visio Viewer、iPhoto 等专业图像处理软件的出现一般用户带来了极大的方便的同时,也给 数字图像的使用带来了隐患。图像处理软件的功能非常强大,能够实 现的功能并不局限于对照片的修饰方面,特别是在具有三维渲染功能 的图像处理软件的帮助下,有经验的使用者能够使用图像处理软件制 作出任意内容的照片。
    在数字内容?;ち煊?,现有的方法就是对待?;さ哪谌萸度胧?水印,当出现争议时提取预先嵌入的水印信息进行提取比对,进而实 现内容?;?。但是采用数字水印技术等现有技术进行数字图像?;な?还存在以下问题:
    1.数字水印技术为事前防护技术。水印技术目前广泛应用于司 法、商业和保险领域的数字图像?;?,数字水印技术是在确认照片真 实无误前提下,通过嵌入水印进行证物归档或者版权声明,无法证明 图像自身是真实可信的。
    2.数字水印技术会降低图像质量。数字水印技术将版权信息以可 视或者非可视的方式嵌入数字图像,将导致数字图像质量下降,可能 导致医疗影像、摄影等专业领域图像无法正常应用。
    发明内容
    本发明的目的在于提供一种图像真实性鉴定方法,用以解决上述 现有技术的问题。
    本发明一种图像真实性鉴定方法,其中,包括:
    步骤1:对待检测图像进行计算机生成特征检测;
    步骤2:对通过计算机生成特征检测的图像进行色彩插值滤波器 检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检 测小于通行阈值,则执行步骤3;
    步骤3:对通过色彩插值滤波器检测的图像进行基于可变窗口的 检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检 测小于通行阈值,则执行步骤4;
    步骤4:对通过可变窗口检测的图像进行基于滑动窗口的检测, 若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检测小于 通行阈值,则执行步骤5;以及
    步骤5:对图像进行一致性检测,若检测大于阈值,则判定图像 为非真实图像,检测结束,若检测小于通行阈值,则判定为真实图像, 检测结束。
    根据本发明的图像真实性鉴定方法的一实施例,其中,还包括, 在图像真实性鉴定过程中,如无法判定的情况,则进行对图像进行图 像还原检测,图像还原检测包括:以一个大小固定的窗口为检测单元, 通过将该窗口以逐像素匹配的方式实现记录所有可能的冲突区域,最 后将匹配度超过阈值的冲突区域划定为重复区域,并通过算法支持像 素相似性匹配、主成分匹配、以及尺度不变特征量匹配的方法判定图 像为非真实图像或真实图像。
    根据本发明的图像真实性鉴定方法的一实施例,其中,步骤1进 一步包括:采用离散傅立叶变换、离散余弦变换以及离散小波变换的 方式,将待检测图像从时域投射到变换域,并且结合待检测图像具体 的类型,对待检测图像按照对应的分类要求进行聚集,再对特定频率、 阶数或者系数分布进行统计形成分类特征,最后将待检测图像的分类 特征放入对应的分类器中,进行分类判定。
    根据本发明的图像真实性鉴定方法的一实施例,其中,步骤2包 括:对图像进行特征提取和分块,从时域投射到变换域,对每个分块 进行色彩插值模型匹配,分类至特定的插值模型中,以进行图像真实 性的判定。
    根据本发明的图像真实性鉴定方法的一实施例,其中,步骤3包 括:对图像进行适当分块,每个分块进行DCT差值特征提取,根据每 个分块的DCT差值特征情况判定该分块是否经历多次JPEG压缩。
    根据本发明的图像真实性鉴定方法的一实施例,其中,步骤4包 括:假定待检测图像的分辨率为M×N,则检测过程如下:1.确定一 个检测窗口,窗口大小m×n,将该检测窗口置于该待检测图像的左 上角;2.记录检测窗口的DCT系数矩阵;3.按照对该检测窗口进行 DCT差值特征提取,根据检测窗口的DCT差值特征情况判定该检测窗 口是否经历多次JPEG压缩,并且结合DCT系数矩阵,记录不同压缩 比例下该检测窗口的DCT系数矩阵的差值情况;4.判断检测窗口是 否达图像的右下角,若没有到达图像的右下角,则将检测窗口循环右 移一个像素,并跳转到2;5.根据各检测窗口记录的JPEG压缩特征, 对图像进行JPEG压缩过程判定。
    根据本发明的图像真实性鉴定方法的一实施例,其中,该步骤5 包括:将图像各区域的计算机生成图像特征、色彩插值滤镜特征和多 重JPEG压缩特征进行组合,形成一个具有三个不相关特征的向量, 将各区域的向量进行一致性检测和分类,可得到图像的一致性检验分 类,如果通过检测则判定图像为为真实图像,否则,则判定为非真实 图像
    综上,本发明为了解决数字图像真实性鉴定问题,结合对计算机 生成图像特征、色彩插值滤镜特征、多重JPEG压缩特征以及这些特 征的一致性分析,提出了一种图像真实性鉴定方法,方法首先分别利 用计算机生成图像特征分析、色彩插值滤镜特征分析、多重JPEG压 缩特征分析以及图像内容修改还原分析等技术手段对图像进行检测, 当各类分析手段均无法判定时,将各类特征进行一致性分析,实现对 图像的真实性鉴定。
    附图说明
    图1所示为本发明的图像真实性鉴定系统的??橥?;
    图2所示为本发明图像真实性鉴定方法的工作流程图;
    图3所示计算机生成图像检测工作流程图;
    图4所示为色彩插值滤波器检测工作流程图。
    具体实施方式
    为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚,下面结合附图和实 施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
    图1所示为本发明的图像真实性鉴定系统的??橥?,如图1所示, 数字图像真实性鉴定系统包括6个???,包括:计算机生成图像检测 ???1,用于对待测图像进行分类,将计算机生成的图像与相机拍 摄的图像进行区分。色彩插值滤波器检测???2,用于基于相机色 彩插值矩阵对相机拍摄的图像进行区域划分,对可疑区域进行标注。 基于可变窗口的检测???3,用于对可疑区域进行可变窗口、固定 解析网格的JPEG压缩特征检测,实现对可疑区域JPEG压缩特征的初 步筛查?;诨翱诘募觳饽??4,用于对可疑区域进行小窗口、 可变解析网格的JPEG压缩特征检测,实现对可以区域JPEG压缩特征 的精确还原。图像修改还原???5,用于基于相邻像素块相似比例、 不变矩等特征,对图像修改进行还原。一致性检验???6,用于当 图像各类特征均为超过阈值时,对图像的色彩插值特征、JPEG压缩 特征和噪声特征等进行一致性检验。
    图2所示为本发明图像真实性鉴定方法的工作流程图,如图2所 示,如图2所示,基于数字图像真实性鉴定系统简述图像真实性鉴定 方法的工作流程,包括:
    步骤1:对待检测图像进行计算机生成特征检测,若检测大于阈 值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检测小于通行阈值,则 进入色彩插值滤波器检测步骤;
    步骤2:对通过计算机生成特征检测的图像进行色彩插值滤波器 检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检 测小于通行阈值,则进入基于可变窗口的检测步骤;
    步骤3:对通过色彩插值滤波器检测的图像进行基于可变窗口的 检测,若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检 测小于通行阈值,则进入基于滑动窗口的检测步骤;
    步骤4:对通过可变窗口检测的图像进行基于滑动窗口的检测, 若检测大于阈值,则判定图像为非真实图像,检测结束,若检测小于 通行阈值,则进入步骤5;
    步骤5:对图像进行一致性检测,若检测大于阈值,则判定图像 为非真实图像,检测结束,若检测小于通行阈值,则判定为真实图像, 检测结束。
    参考图2,本发明的图像真实性鉴定方法进一步包括:
    步骤1:计算机生成图像检测,包括:
    计算机生成图像在制作过程中,制作者通过各种绘图工具和技巧 处理图像,因此图像的连续性、相关性等特征与制作者和所制作题材 有关,不具备固定的模式。但是对于相机拍摄的照片,由于相机制作 工艺限制以及成像规则限制,其各种统计特征都会呈现特定的规律, 将这些规律进行统计和整理,就行成了对计算机生成照片进行鉴定的 方法。
    图3所示计算机生成图像检测工作流程图,如图3所示,在检测 过程中,特征提取采用的方法是离散傅立叶变换(Discrete Fourier  Transform,DFT),离散余弦变换(Discrete Cosine Transformation, DCT)以及离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)的方 式,将图像从时域投射到变换域,并且结合图像具体的类型(分类方 式包括室内照片、室外照片、人物照片、运动照片等)对图像信息按 照对应的分类要求进行聚集,再对特定频率、阶数或者系数分布进行 统计形成分类特征,最后将图像的分类特征放入对应的分类器中,利 用已经学习好的分类器对图像进行分类判定。
    步骤2:进行色彩插值滤波器检测,包括:
    数字照相机的感光核心部件能够根据光强产生对应的电信号,但 是目前的感光核心中,感光单元记录的只是光强,无法记录颜色。要 拍摄彩色照片,必须借助三色合成的办法,分别记录三种颜色,再将 颜色进行合成。人眼对绿色的感知能力是敏感的,因此目前数字照相 机大多采用Bayer CFA颜色滤镜,采用Bayer滤镜的相机拍摄的图像 的每个像素只有一种颜色,需要对图像中的颜色进行插值处理,对于 不同品牌的相机,采用的颜色滤镜以及颜色合成算法都是有区别的, 但是在同幅图像中,色彩插值滤镜应该保持一致性,通过对图像的色 彩插值滤镜进行检测,就能实现对照片的来源鉴定。
    图4所示为色彩插值滤波器检测工作流程图,如图4所示,在检 测过程中,首先对图像进行特征提取,提取方式与计算机生成图像检 测??槔嗨?,将图像分块后,从时域投射到变换域,对每个分块进行 色彩插值模型匹配,分类至特定的插值模型中,将分类结果进行再次 训练,给出图像真实性的判定。
    步骤3:进行基于可变窗口的检测,包括:
    JPEG图像是目前使用最广泛的图像格式,对于一幅经过篡改了 的数字图像,其原始素材照片是JPEG格式的图像,中间过程使用的 素材照片也是JPEG格式的图像,并且最终输出的照片也是JPEG格式。 如果能够在图像中检测到多次JPEG压缩的痕迹,就能够直接指证图 像的真实性遭到了破坏。假设待测图像D经过了两次JPEG压缩,第 一次压缩的质量因子为p1,第二次压缩的质量因子为p2,,经过双重 JPEG压缩的图像中一定存在两种区域:被篡改过的区域Ic和没有被 篡改的区域Iw。对图像进行适当分块,将得到的分块记为 B(1,1),……B(m,n),待检测的图像D就是由所有的这些分块构成 的集合,即D={B(1,1),……B(m,n)}。引入下面的D的两个子集:
    Bc={B(i,j)|B(i,j)中包含有篡改的区域}
    Bw={B(i,j)|B(i,j)中不包含有篡改的区域}
    如果Bc不为空集,则说明待测图像D真实性遭到了破坏。
    对D中的每个分块进行DCT差值特征提取,根据每个分块的特征情 况判定该区块是否经历多次JPEG压缩,结合上文假设,可判定图像真 实性是否遭到破坏。
    步骤4:进行基于滑动窗口的检测,包括:
    对于多次JPEG压缩采用相同质量因子的情况,需要采用基于滑动 窗口的检测方法。假定待检测图像D的分辨率为M×N,则检测过程如 下:
    1.确定一个检测窗口T,窗口大小m×n(是8×8的整数倍),将 窗口T置于图像D的左上角;
    2.记录T处的DCT系数矩阵TQ(若T不与图像DCT变换网格重合, 则进行一次无损JPEG压缩,并以此为该处的DCT系数);
    3.按照可变窗口检测方法,对T处进行JPEG压缩特征分析,并且 结合TQ,记录不同压缩比例下T处的DCT系数矩阵的差值情况;
    4.若检测窗口T没有到达图像的右下角,则将检测窗口T循环右 移一个像素,并跳转到2;
    5.根据不同窗口记录的JPEG压缩特征,对图像进行JPEG压缩过 程判定。
    步骤5:进行一致性检测,包括:
    在计算机生成图像特征、色彩插值滤镜特征、多重JPEG压缩特征 的检测过程中,除能够根据预设的阈值、分类模型对图像的真实性进 行判定外,还能对图像各分块的区域特征进行描述。一致性检测将图 像各区域的计算机生成图像特征、色彩插值滤镜特征、多重JPEG压缩 特征进行组合,形成一个具有三个不相关特征的向量,将各区域的向 量进行一致性检测和分类,可得到图像的一致性检验分类。
    对于一较佳实施例,在图像真实性鉴定过程中,如无法判定的情 况,则进行对图像进行图像还原检测,包括:
    图像修改还原检测以一个大小固定的窗口为检测单元,通过将该 窗口以逐像素匹配的方式实现记录所有可能的冲突区域,最后将匹配 度超过阈值的冲突区域划定为重复区域。匹配的算法支持像素相似性 匹配,主成分匹配,尺度不变特征量匹配等方法。
    本发明为了解决数字图像真实性鉴定问题,结合对计算机生成图 像特征、色彩插值滤镜特征、多重JPEG压缩特征以及这些特征的一致 性分析,提出了一种图像真实性鉴定方法,方法分别利用计算机生成 图像特征分析、色彩插值滤镜特征分析、多重JPEG压缩特征分析以及 图像内容修改还原分析等技术手段对图像进行检测,当各类分析手段 均无法判定时,将各类特征进行一致性分析,实现了对图像的真实性 鉴定。
    以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领 域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以 做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的?;し段?。

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