基于特征点的抗几何变换图像被动认证算法

针对同幅图像的区域复制篡改问题,提出一种基于SIFT特征点的抗几何变换数字图像被动认证算法。在利用SIFT算法提取出图像中的SIFT特征点后,对特征点进行匹配。根据同一幅自然图像不会存在互相匹配特征点的这一特性,可以检测出篡改图像中平移、旋转、缩放等几何变换的区域。实验结果证明,该算法能够对抗区域复制篡改的几何变换。     

基于Tchebichef矩的区域复制窜改检测算法*

提出了一种新的数字图像被动认证算法,用于检测同幅图像的区域复制窜改问题。算法首先利用离散小波变换提取图像的低频分量,再对低频分量进行分块并提取每一块的离散正交Tchebichef矩特征;然后将特征矢量进行字典排序,比较相邻两组特征矢量的相似性;最后利用阈值判别实现窜改伪造区域的检测和定位。实验结果证明,算法能较好地检测及定位出图像中复制与窜改区域,且具有运算量小、检测效率高、鲁棒性好等特点。     

基于BAG误匹配的JPEG窜改图像的被动检测算法

当JPEG图像被窜改时,通过检测人工的块状网格BAG(block artifact grid)误匹配的痕迹,可以判定待检测图像是否被窜改过,但这种算法有较高的虚警率,提出一种改进算法。首先利用BAG误匹配原理检测图像,再在疑似窜改区域检测竖直方向和水平方向上是否同时存在相邻BAG的边缘,从而将窜改区域与偶发噪声点区域分开,最后对全图进行形态学处理,进一步消除噪声。实验证明,该算法可以在有效检测窜改区域的情况下,降低算法的虚警率,在数字图像的被动检测领域有广泛的应用前景。     

基于改进显著图和局部特征匹配的copy-move窜改检测

检测整幅窜改图像的方法增加了许多非必要的计算量，为了降低计算复杂度和进一步提高检测精确率，提出了一种基于改进显著图和局部特征匹配的copy-move窜改检测方法。首先，结合图像梯度改进显著图，分离出包含图像高纹理信息的局部显著区域；其次，只对该局部区域采用SIFT(scale invariant feature transform)算法提取特征点；然后，对显著性小的图像采用密度聚类和二阶段匹配策略，对显著性大的图像采用超像素分割和显著块特征匹配的策略；最后，结合PSNR和形态学操作来定位窜改区域。在两个公开数据集上进行实验，该方法的平均检测时间小于10 s,平均检测精确率大于97%,均优于所对比的方法。实验结果表明，该方法能够大幅缩减检测时间、有效提高检测精确率，并且对几何变换和后处理操作也都具有较好的鲁棒性。     

SIFT和旋转不变LBP相结合的图像匹配算法

SIFT算法是性能最好、应用最广泛的基于局部特征的图像匹配算法,但其计算复杂度高.为此,提出一种SIFT和旋转不变LBP相结合的图像匹配算法,以提高SIFT算法的速度.首先利用SIFT关键点检测方法在2幅待匹配图像上分别检测关键点,得到2个关键点集;然后计算每个关键点周围图像区域的旋转不变LBP特征,并将其作为该关键点的描述;最后采用基于关键点最近邻距离比值的匹配策略,找出2个关键点集之间存在匹配关系的关键点对.实验结果表明,文中算法对结构内容图像的匹配性能与SIFT算法相当,运算速度比SIFT算法大为提高.     

基于点匹配的区域拷贝篡改检测

图像区域拷贝是一种常见的数字图像篡改技术,目前的大部分数字图像区域拷贝取证技术未考虑旋转和缩放因素。提出一种新的基于点匹配的图像区域篡改检测算法。首先利用尺度不变旋转变换(SIFT)寻找图像中的关键点,使用主成分分析法(PCA)对关键点进行降维描述,然后利用关键点特征向量的相似度寻找关键相似点。实验表明,该算法不但能够较精确地定位出复制和粘贴的图像伪造区域,还能有效抵抗噪声污染、有损压缩以及旋转等攻击,并有效地减少运算量,提高了检测效率。     

一种新的图像窜改检测与自恢复算法*

提出一种新的图像窜改检测与自恢复算法,不但可以检测定位出图像中任何细微的窜改,而且可以恢复被较大面积窜改的图像数据。首先,在环面自同构映射的基础上采用列偏移方法优化块序列,随后将关联块的组合水印分别嵌入到各映射块内每个像素的三位最低有效比特,最后按照像素尺寸对图像窜改进行逐级检测,并以最小分块为单元来自恢复图像。经实验证明,该算法能有效地进行窜改检测与内容恢复,尤其窜改区域较大时具有显著的效果。     

面向特征融合的图像多窜改检测与定位算法

现有的图像窜改检测方法大多只针对某一种窜改方式,且存在窜改区域边界检测精度不高的问题,对此,提出了一种基于U型网络的双流编码器—解码器架构的图像窜改检测方法。首先利用编码器与解码器之间跳跃连接的方式来融合窜改图像中的低级和高级特征,并使用空洞卷积和CBAM注意力机制对编码器输出的特征进行融合,使得网络对不同尺度大小的窜改区域都有较好的定位性能;其次为了提高网络对窜改区域的边界检测精度,使用图像形态学方法制作了窜改边界数据集;最后使用多损失函数来同时优化网络的性能,即采用交叉熵和均方根损失函数来分别度量预测图的窜改区域损失和窜改边界损失。在CASIA、Columbia、NIST16、Coverage四个公开数据集上的实验结果表明,所提方法可以有效地检测出拼接和复制—粘贴两种窜改方式所伪造图像的窜改区域,输出像素级别的窜改区域定位图,且与其他主流窜改检测方法相比,所提方法在CASIA和Columbia数据集上的AUC值达到最高,在Columbia数据集上的F1值达到最高。     

基于Harris兴趣点和空域均值信息的图像复制粘贴窜改检测算法

提出了一种基于兴趣点检测和特征匹配的图像复制粘贴窜改检测方法。首先采用Harris算子检测图像中的角点作为兴趣点, 然后提取以兴趣点为中心的邻域内空域的五个均值特征形成特征向量, 最后记录相等位移矢量的发生频率并通过阈值化处理得到匹配的兴趣点, 从而标志复制粘贴区域。仿真实验表明, 该算法不仅可以有效检测多区域复制粘贴窜改操作, 而且能够有效抵抗多种窜改后处理操作, 包括加性高斯白噪声, JPEG压缩, 对比度、亮度和曝光度调整以及JPEG压缩和加噪的混合操作。     

基于LBP的图像区域复制篡改检测

研究尺度不变特征变换(SIFT)和旋转不变局部二值模式(LBP)相结合的特征匹配方法,提出一种基于LBP的图像区域复制-粘贴篡改检测算法。利用SIFT关键点检测方法检测图像中的所有关键点,计算以关键点为中心的周围图像区域的LBP特征,并将其作为关键点的特征描述,采用特征向量的欧式距离进行关键点匹配。实验结果表明,该算法在抗旋转、亮度变化处理和效率方面均优于基于主成分分析的检测算法。?     

利用Harris特征点和环形均值描述的图像区域复制篡改的被动取证

提出一种利用Harris特征点和环形均值描述的图像区域复制篡改检测算法。首先对图像进行自适应维纳滤波,并利用Harris算子提取图像的特征点,然后通过对每个特征点的环形邻域进行均值描述生成特征向量矩阵,并采用字典排序和阈值化处理进行相似性匹配,从而确定候选匹配点,最后利用RANSAC算法剔除错误的匹配点,实现复制和篡改区域的标识定位。实验结果表明,算法对于复制区域的旋转和翻转变换具有较强的鲁棒性,并且可以有效抵抗常见的后处理攻击,包括高斯模糊、加性高斯白噪声、JPEG压缩以及它们的混合操作,尤其能够抵抗非显著视觉结构的平坦区域和小区域的复制、粘贴、篡改操作。     

基于超像素形状特征的图像复制粘贴篡改检测算法

针对传统图像复制粘贴篡改检测方法中划分子块的数目过大导致算法时间复杂度过高且抵抗几何变换能力较弱的问题,提出一种基于超像素形状特征的图像复制粘贴篡改检测算法.首先提出基于小波对比度自适应划分超像素的方法分割图像并提取稳定的特征点;然后提出新颖的形状编码方式提取超像素形状特征,并与特征点融合,估计可疑伪造区域;最后对可疑伪造区域进行二次超像素分割和匹配,精确定位篡改区域.实验结果表明,提出的算法具有抵抗几何变换、噪声、模糊和JPEG压缩的能力.     

基于Krawtchouk不变矩的复制-粘贴篡改盲检测算法

针对数字图像检测中一类常见的复制-粘贴图像篡改,提出一种基于小波变换和径向Krawtchouk不变矩的盲检测算法。算法利用小波变换提取图像的低频分量,对低频分量分块提取径向Krawtchouk不变矩特征,这种特征描述方式对图像旋转后处理具有鲁棒性,然后将特征向量进行按字典排序,并结合数学形态学进行图像复制篡改区域的检测和定位。实验表明该算法能有效地定位出复制和粘贴的图像篡改区域,并对粘贴区域旋转操作具有很强的鲁棒性。     

JPEG图像双重压缩偏移量估计的篡改区域自动检测定位

目的 为了解决现有图像区域复制篡改检测算法只能识别图像中成对的相似区域而不能准确定位篡改区域的问题,提出一种基于JPEG(joint photographic experts group)图像双重压缩偏移量估计的篡改区域自动检测定位方法。方法 首先利用尺度不变特征变换(SIFT)算法提取图像的特征点和相应的特征向量,并采用最近邻算法对特征向量进行初步匹配,接下来结合特征点的色调饱和度(HSI)彩色特征进行优化匹配,消除彩色信息不一致引发的误匹配;然后利用随机样本一致性(RANSAC)算法对匹配对之间的仿射变换参数进行估计并消除错配,通过构建区域相关图确定完整的复制粘贴区域;最后根据对复制粘贴区域分别估计的JPEG双重压缩偏移量区分复制区域和篡改区域。结果 与经典SIFT和SURF(speeded up robust features)的检测方法相比,本文方法在实现较高检测率的同时,有效降低了检测虚警率。当第2次JPEG压缩的质量因子大于第1次时,篡改区域的检出率可以达到96%以上。 结论 本文方法可以有效定位JPEG图像的区域复制篡改区域,并且对复制区域的几何变换以及常见的后处理操作具有较强的鲁棒性。     

基于量化噪声的JPEG图像篡改检测

JPEG图像篡改引入的双重压缩会导致篡改区域的原始压缩特性发生改变,因此可以利用篡改区域压缩特性的不一致性来检测图像的篡改。利用该原理,提出了一种基于量化噪声的JPEG图像篡改检测算法。算法对待检测图像进行分块,计算每块的量化噪声,求取图像块的量化噪声服从均匀分布和高斯分布的概率,从而检测出篡改过的双重压缩区域。实验结果表明：该算法能有效检测双重压缩的JPEG图像篡改,并能定位出篡改区域。     

基于深度特征提取和DCT变换的图像复制粘贴篡改检测

针对图像复制粘贴篡改检测中算法时间复杂度过高和定位区域不完整的问题,提出一种基于深度特征提取和离散余弦变换的图像复制粘贴篡改检测算法。首先,融合图像颜色和纹理信息获得四通道图像,计算自适应特征提取阈值,并通过基于全卷积神经网络的特征检测器提取图像深度特征;其次,通过离散余弦变换提取块特征进行初步匹配,再利用点特征向量消除误匹配;最后,通过卷积运算精确定位篡改区域。通过在公共数据集上进行验证,充分展示了该算法在检测效率和定位区域完整性方面的优势。     

A forgery detection algorithm for exemplar-based inpainting images using multi-region relation

The identification of image authenticity has received much attention because of the increasing power of image editing methods. This paper proposes a novel forgery detection algorithm to recognize tampered inpainting images, which is one of the effective approaches for image manipulation. The proposed algorithm contains two major processes: suspicious region detection and forged region identification. Suspicious region detection searches the similarity blocks in an image to find the suspicious regions and uses a similarity vector field to remove the false positives caused by uniform area. Forged region identification applies a new method, multi-region relation (MRR), to identify the forged regions from the suspicious regions. The proposed approach can effectively recognize if an image is a forged one and identify the forged regions, even for the images containing the uniform background. Moreover, we propose a two-stage searching algorithm based on weight transformation to speed up the computation speed. The experimental results show that the proposed approach has good performance with fast speed under different kinds of inpainting images.     

图像内容感知缩放的检测方法研究

针对可用于图像篡改的内容感知缩放技术,本文提出了一种基于概率Map图统计特征的内容感知缩放检测算法.该算法利用概率Map图来反映图像是否经过内容感知缩放操作,并利用新提出的积分投影与局部统计特征来检测篡改图像.而后利用分类器进行分类训练,从而有效识别基于内容感知缩放操作的图像篡改.实验结果显示,所提算法能够区分出原始图像与篡改图像,并具有较高的正确检测率.     

基于多支持区域局部亮度序的图像伪造检测

图像伪造检测是目前数字图像处理领域中的一个研究热点,其中复制-粘贴是最常用的伪造手段。由于伪造区域在粘贴前会被进行一定的尺度、旋转、JPEG压缩、添加噪声等操作,这使得检测伪造区域具有一定的挑战性。针对图像复制-粘贴伪造技术,提出一种基于多支持区域局部亮度序模式（LIOP）的图像伪造检测算法。首先,利用最大稳定极值区域（MSER）算法提取具有仿射不变性的区域作为支持区域;其次,利用非抽样Contourlet变换得到不同尺度、不同分辨率和不同方向的多个支持区域;然后,在每个支持区域上提取同时具有旋转不变性和单调亮度不变性的LIOP描述子,并利用双向距离比值法实现特征初匹配;接着,采用空间聚类将匹配的特征进行归类,进而用随机抽样一致性（RANSAC）算法对每个归类进行几何变换参数估计;最后,使用必要的后处理等操作来检测出伪造区域。实验表明,提出的算法具有较高的伪造检测精度与可信度。