基于四元极谐变换矩与显著特征的图像鲁棒哈希算法

作     者：王亚子 孙怀波 马远坤 Wang Yazi;Sun Huaibo;Ma Yuankun

作者机构：周口师范学院数学与统计学院河南周口466001 阜阳师范大学数学与统计学院安徽阜阳236037 周口师范学院网络工程学院河南周口466001 

出 版 物：《计算机应用与软件》 (Computer Applications and Software)

年 卷 期：2021年第38卷第3期

页      面：210-217,263页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31702232) 河南省科技厅科技发展计划项目(162102310619) 河南省高等学校重点科研项目(17A110038) 河南省教育厅自然科学技术研究项目(2019-JSJYYB-056) 

主　　题：图像哈希 Fourier变换 颜色向量角度 频谱残差 显著特征 四元极谐变换 l_(2)范数距离 

摘      要：为了增强哈希序列对各种几何变换攻击的鲁棒性,设计基于四元极谐变换矩与显著特征的图像鲁棒哈希算法。引入线性插值与自适应Wiener滤波器,实现初始图像的预处理;计算预处理图像的颜色向量角度,并基于Fourier变换,得到其对应的幅度信息,以获取两个不同的频谱;计算两个频谱的残差,确定图像中的局部显著性区域;通过LBP算子,提取显著特征;基于四元极谐变换(Quaternion Polar Harmonic Transform,QPHT),获取预处理图像的QPHT矩;联合显著特征与QPHT矩,形成过渡哈希数组。引入Logistic映射,定义加密函数,实现对过渡哈希数组的加密,输出最终的哈希序列,以增强其抗碰撞性能。测量源图像与可疑图像之间的哈希序列所对应的l_(2)范数距离,并将其与优化阈值比较,对图像的真实性做出判断。在多种几何变换攻击下完成测试,输出数据显示:较当前准确性较高的哈希方法而言,该算法具有更理想的鲁棒性与识别准确率。