基于信息融合和SIFT特征點(diǎn)的感知圖像哈希技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字圖像在數(shù)量上急劇膨脹和在應(yīng)用方式上推陳出新,數(shù)字圖像技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中。但是,如何對其真實(shí)性進(jìn)行認(rèn)證以及如何對大量的數(shù)字圖像進(jìn)行管理都成為迫在眉睫的問題。感知圖像哈希是通過對圖像的感知特征進(jìn)行壓縮生成的簡短摘要,能很好反映圖像的內(nèi)容信息,因而適用于對圖像的內(nèi)容認(rèn)證和版權(quán)保護(hù)等方面,近年來已受到廣泛的關(guān)注,成為一個(gè)被寄予厚望的新興技術(shù)。傳統(tǒng)的密碼學(xué)哈希對認(rèn)證信息每比特的變化都非常敏

2、感,而對圖像的認(rèn)證和檢索等是應(yīng)該基于內(nèi)容的即圖像在經(jīng)過內(nèi)容保持操作(如濾波、噪聲添加、壓縮和幾何變化等)后,圖像仍然能夠通過認(rèn)證。因此如何使生成的哈希對內(nèi)容保持操作具有魯棒性,又能夠?qū)阂獯鄹妮^敏感具有重要的研究意義。
　　 本文針對基于內(nèi)容認(rèn)證的感知圖像哈希理論分析、具體算法設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,給出了兩種能夠很好滿足圖像內(nèi)容唯一性、魯棒性和安全性的感知圖像哈希方法。
　　 以下是本文主要研究內(nèi)容和工作:
　　 (1)

3、給出一種基于NMF算法和Hu矩圖像信息匹配層融合的感知圖像哈希算法。該算法利用NMF和Hu矩構(gòu)成的圖像哈希在匹配層進(jìn)行圖像信息融合。本文將本算法與三種經(jīng)典算法進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法對圖像壓縮、濾波、噪聲添加以及一定的幾何變換都具有魯棒性的同時(shí),對圖像的惡意篡改也具有敏感性。哈希序列的生成過程是基于密鑰的,這也保證了算法的安全性。我們還對算法進(jìn)行了認(rèn)證實(shí)驗(yàn)和對圖像的檢索實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)證明本算法具有很好的接收端操作特性和檢索性能。并且

4、本算法魯棒性和接收端操作特性較三種經(jīng)典算法都有所改進(jìn)。
　　 (2)為了克服現(xiàn)有感知圖像哈希算法不能抵抗大角度旋轉(zhuǎn)攻擊、光照等缺點(diǎn),給出一種基于SIFT的感知圖像哈希算法。首先對SIFT算法進(jìn)行提高計(jì)算速度的改進(jìn),改進(jìn)后算法更加適用于圖像哈希技術(shù),然后應(yīng)用改進(jìn)后的SIFT算法提取圖像特征點(diǎn),并將特征向量向由密鑰控制生成的偽隨機(jī)向量做投影,生成哈希序列。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該算法不僅能夠抵抗JPEG壓縮、濾波等常見圖像內(nèi)容保持操作,還對大