数字图像复制粘贴篡改被动取证研究

作     者：陈辉映 

作者单位：杭州电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张大兴

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：SURF特征 复制粘贴 被动取证 DWT ORB特征 

摘      要：随着多媒体处理技术的发展,图像篡改事件越发频繁,对各领域带来了诸多负面影响。作为数字图像内容真实性保护的重要技术之一,数字图像被动取证技术得到了学术界的重视。在众多的图像篡改手段中,复制粘贴篡改是常用的篡改手段之一。为检测此类篡改,研究者已经提出了许多方法,但这些方法对多处复制粘贴篡改的检测能力以及检测效率还有待提高。针对这一问题,本文提出两种新的检测方法。首先,提出一种基于SURF的图像多区域复制粘贴篡改检测方法。考虑到SURF算法在抗旋转、缩放等方面的高鲁棒性,首先将待检测图像从RGB转换到LAB颜色空间并进行SURF特征提取;然后设计了一种特征匹配方法k-g2NN方法,对得到的特征点进行匹配,此方法对已有的g2NN方法进行排序方法等方面的改进,降低了算法的复杂度;最后使用基于几何约束的聚类方法消除误匹配以定位篡改区域。实验结果表明,该算法不仅能够准确定位图像的多处复制粘贴篡改区域,并且在抗几何变换攻击和JPEG压缩等方面具备一定的鲁棒性,检测速度也得到了较大的提高。然后,为进一步提高算法检测速度、降低存储消耗,提出一种基于D-ORB的复制粘贴篡改检测算法。算法将DWT与ORB结合,对待检测图像进行DWT处理后,在图像的LL分量中提取特征点,降低了图像的维度、提高了特征提取的速度;然后使用k-g2NN算法对特征进行匹配;最后,利用RANSAC算法去除错误匹配的关键点。实验表明,该方法能进一步提高检测效率、节省存储消耗,对多处复制粘贴篡改图具有良好的检测效果,并且对旋转和噪音等干扰因素具有很强的鲁棒性。