基于局部顏色不變性特征的圖像復(fù)制粘貼篡改取證研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和數(shù)字成像設(shè)備的普及，數(shù)字圖像已經(jīng)成為人們主要的信息來源。數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展帶來了圖像造假的問題，這已嚴重影響了數(shù)字圖像作為事件記載的可信度。如何鑒定圖像的真實性已成為亟待解決的問題。如今，數(shù)字圖像取證技術(shù)已成為一個新的研究領(lǐng)域，旨在揭示數(shù)字圖像篡改操作。
　　在數(shù)字圖像篡改操作中，復(fù)制粘貼操作是最為常見的操作之一，并常伴隨多種仿射變換，亮度變換及退化操作?，F(xiàn)有的圖像復(fù)制粘貼篡改取證算法仍存在一些缺陷，如對

2、某些篡改操作的魯棒性較弱，運算復(fù)雜度較高或無法識別平滑區(qū)域等。值得注意的是，由于顏色特征極易受光照變化的影響而很不穩(wěn)定，現(xiàn)有的取證算法中很少考慮圖像的顏色信息。然而，顏色作為物體最直觀的特征之一，能夠增強物體的區(qū)分力。針對這些問題，本文對局部顏色不變性特征及其在圖像復(fù)制粘貼篡改取證中的應(yīng)用進行了研究，主要創(chuàng)新性工作和成果概括如下:
　　1.提出了基于OpponentSIFT和基于CwSURF的篡改取證算法。算法對匹配的特征描述子進

3、行仿射變換估計并通過隨機抽樣一致算法去除誤匹配。實驗結(jié)果表明，算法解決了傳統(tǒng)的基于局部不變性特征的算法無法識別平滑區(qū)域的問題，且對多種仿射變換、亮度變換及退化操作具有一定不變性。
　　2.對圖像的幾何信息和顏色信息進行融合，提出了一種新的局部顏色不變性描述子OwSURF，并提出了基于OwSURF的圖像復(fù)制粘貼篡改取證算法。算法使用凝聚層次聚類方法對特征匹配過程進行優(yōu)化。實驗結(jié)果表明，算法對多種后處理篡改操作具有較強的魯棒性，且運算

4、復(fù)雜度較低。
　　3.提出了基于局部顏色不變性特征Color-SIFT的圖像復(fù)制粘貼篡改取證算法。構(gòu)建了一種提取Color-SIFT的框架，在五種成像假設(shè)條件下提取出五種顏色不變量及相應(yīng)的五種局部顏色不變性特征描述子:EwSIFT，WwSIFT，CwSIFT，NwSIFT和HwSIFT。對傳統(tǒng)的基于局部不變性特征的取證算法與本文提出的算法進行評估，實驗結(jié)果表明，EwSIFT和WwSIFT對多種后處理篡改操作具有較強的魯棒性，更適用