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基于ASIFT和圆投影特征的图像被动取证

华南理工大学学报（自然科学版） 2015年第3期43卷 66-71页

作者：赵俊红哀微朱学峰华南理工大学自主系统与网络控制教育部重点实验室广东广州510640

文中针对图像篡改中最常见的复制粘贴篡改被动取证问题展开图像分析研究,提出了一种基于仿射尺度不变特征变换(ASIFT)和圆投影特征的算法,用于检测图像中是否存在复制粘贴篡改.实验结果表明:基于仿射尺度不变特征的算法对具有明显角点... 详细信息

文中针对图像篡改中最常见的复制粘贴篡改被动取证问题展开图像分析研究,提出了一种基于仿射尺度不变特征变换(ASIFT)和圆投影特征的算法,用于检测图像中是否存在复制粘贴篡改.实验结果表明:基于仿射尺度不变特征的算法对具有明显角点特征的篡改图像的取证效果较好,而基于改进圆投影特征的算法对不具备明显角点特征的篡改图像(如随机性纹理、平坦区域)的取证效果较好,因此联合使用基于这两种特征的算法对常见的复制粘贴型图像篡改进行被动取证能达到较好效果.

关键词：复制粘贴篡改图像分析仿射尺度不变特征变换圆投影被动取证

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

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数据采集与处理 2015年第1期30卷 164-174页

作者：赵洁郭继昌天津大学电子信息工程学院天津300072 天津城建大学计算机与信息工程学院天津300384

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... 详细信息

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。

关键词：区域复制篡改图像篡改检测被动取证

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篡改图像边缘模糊操作的被动取证算法

华南理工大学学报（自然科学版） 2011年第7期39卷 77-82页

作者：赵俊红华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640

针对图像篡改中常见的边缘模糊操作的鉴别取证,提出一种新的取证算法.该算法首先利用模糊数学对篡改过的人工模糊边缘进行图像模糊增强,得到人工模糊操作边缘被增强而其它部分被减弱的图像;然后对原篡改图像进行分块,利用粗糙集理论获... 详细信息

针对图像篡改中常见的边缘模糊操作的鉴别取证,提出一种新的取证算法.该算法首先利用模糊数学对篡改过的人工模糊边缘进行图像模糊增强,得到人工模糊操作边缘被增强而其它部分被减弱的图像;然后对原篡改图像进行分块,利用粗糙集理论获得约减属性和约减规则对子图像块进行分类,排除平坦区域和自然清晰强边缘图像块后得到另外一个图像;最后将前面得到的两个图像融合得到结果图像.实验结果表明该算法能较好地排除平坦区域和强边缘而保留人工模糊边缘,从而达到被动取证的目的.

关键词：图像处理被动取证模糊增强粗糙集

基于特征点与定位算法的图像复制—粘贴篡改被动取证算法研究

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基于特征点与定位算法的图像复制—粘贴篡改被动取证算法研究

作者：杨茜雯吉林大学

学位级别：硕士

随着信息技术的发展以及计算机技术的普及,数字图像在获得广泛应用的同时,被篡改的几率也大大增加。图像篡改一旦被别有用心的违法者利用,将会极大地影响数字图像的可信度,给人们的社会生活带来许多负面影响。在众多篡改方式中,复制-粘... 详细信息

随着信息技术的发展以及计算机技术的普及,数字图像在获得广泛应用的同时,被篡改的几率也大大增加。图像篡改一旦被别有用心的违法者利用,将会极大地影响数字图像的可信度,给人们的社会生活带来许多负面影响。在众多篡改方式中,复制-粘贴篡改是非常常见的一种篡改方式,其通过对同一幅图像的部分区域复制并粘贴以达到强调或隐藏的目的。而数字图像取证技术就是通过计算机技术判断图像是否经过篡改以及定位篡改过的区域。本文主要研究传统的被动取证算法——复制-粘贴图像篡改被动取证算法。首先,本文概述了数字图像取证的研究背景和意义,着重简述了复制-粘贴图像篡改被动取证的分类与发展。然后,分别介绍了几种经典的被动取证算法。最后,针对现有复制-粘贴篡改被动取证算法的不足,如特征复杂、计算的时间成本较大,以及基于特征点的方法无法精确定位篡改区域等问题,提出了两种新的改进算法。为了克服特征计算时间长、基于关键点的方法篡改定位不准确等问题,本文提出了一种基于二进制描述符和密度聚类算法的篡改检测方法。首先,该方法使用二进制描述符(Accelerated-KAZE,AKAZE)来提取并描述特征,然后使用基于密度的聚类算法(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)来去除错误匹配,最后,通过比较原始图像和经过仿射变换后图像的相似性定位最终的篡改区域。该方法采用二进制特征能够有效降低时间复杂度,针对多种篡改方式检测效果良好。针对高维复杂特征计算量大、篡改区域定位无法精确到像素级等问题,本文提出了一种基于特征点聚类和相似邻域搜索定位的篡改检测方法。该方法使用尺度不变特征(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)来提取特征点,并对特征点进行基于尺度和颜色的聚类,然后在每个聚类中进行特征匹配以降低特征比较的次数,最后提出了相似邻域搜索算法,对匹配对邻域进行相似查找并标记,在像素级水平定位最终的篡改区域。该方法降低了高维复杂特征在匹配过程的计算成本,能有效地检测几何变换和后处理篡改,在各类篡改攻击下具有良好的表现。

关键词：复制-粘贴篡改被动取证特征点篡改区域定位

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数字图像复制粘贴篡改被动取证研究

数字图像复制粘贴篡改被动取证研究

作者：陈辉映杭州电子科技大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词： SURF特征复制粘贴被动取证 DWT ORB特征

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数字视频真实性和来源的被动取证

通信学报 2011年第6期32卷 177-183页

作者：陈威兵杨高波陈日超朱宁波长沙学院电子与通信工程系湖南长沙410003 湖南大学计算机与通信学院湖南长沙410082

分析了多种视频篡改伪造行为的特点以及它们对视频被动取证的影响,然后从真实性和来源取证2个方面,归纳了基于视频伪造过程遗留的痕迹和基于视频捕获成像设备特性等被动取证的典型方法,并详细地探讨了本领域存在的问题和未来的发展趋势。

关键词：数字媒体取证被动取证视频对象真实性鉴别来源辨识

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基于特征的图像被动取证技术研究

基于特征的图像被动取证技术研究

作者：武健杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着多媒体技术的普及,数字图像伪造行为越发频繁,给社会带来了极大的负面影响。人们迫切需要一种新的技术来抵制这种行为所带来的多方面损失,数字图像被动取证技术也因此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... 详细信息

随着多媒体技术的普及,数字图像伪造行为越发频繁,给社会带来了极大的负面影响。人们迫切需要一种新的技术来抵制这种行为所带来的多方面损失,数字图像被动取证技术也因此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。该篡改行为仅仅是复制图像中某一区域并将其粘贴到同一幅或者不同幅图像的待篡改区域,最后再对篡改区域进行模糊、降噪等处理,整个过程操作简单且篡改结果很容易从视觉上欺骗观察者。针对此类篡改行为,已经有很多公开发表的文献提出各自的检测方案,但这些方案在图像平滑区域(诸如天空、雪地等)的检测能力还有待提高。本文针对这一问题从以下三方面展开研究:1)提出一种基于Zernike矩的复制-粘贴篡改检测算法。该算法主要是利用篡改区域以及被复制区域参考角度偏移度数一致的原则,再通过主转移向量来确定篡改区域。当篡改区域与被复制区域相同时,该算法可以检测出一处或多处篡改区域,但是通常篡改行为在篡改区域还会做一些边缘处理、降噪等额外操作使得图像更加逼真,此时该算法的检测能力就会严重下降,该问题的产生为本文另一种算法的探索做了铺垫。2)提出一种基于WLD特征的复制-粘贴篡改检测算法。该算法首先使用方向角分量量化自然图像的灰度图,并对其进行重叠分块,然后对这些块进行二叉树的先序遍历并匹配,最终通过阈值控制找出篡改检测结果。算法匹配过程中借鉴了字典排序方式,查找每个疑似篡改区域起始块(也就是二叉树的根),有效地降低了整个算法的时间复杂度。通过多组参数阈值控制,对于不同的篡改图像,能够找出一个最为满意的检测结果。3)使用中国科学院提供的CASIA v2.0图库对基于Zernike矩的算法、基于WLD特征的算法以及当前比较权威的一种基于SIFT特征点的算法进行测试比较,最终实验数据表明,基于WLD特征的算法有着更优秀的表现。通过进一步实验证明,基于WLD特征的算法对于高斯模糊、伽马校正等操作有着良好的鲁棒性。这一系列实验也证明了基于WLD的算法在图像较为平滑或者模糊程度较高的场景都有着很好的检测能力。

关键词： WLD特征 Zernike矩复制-粘贴被动取证图像分块

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数字视频篡改检测的被动取证算法研究

数字视频篡改检测的被动取证算法研究

作者：汪仁魁浙江大学

学位级别：硕士

目前数字视频在社会各领域应用广泛,视频逐渐成为一种强大的信息传输媒介。随着计算机技术的发展,各种视频编辑软件迅速普及,普通人无需专业知识即可对获取视频进行有目的地篡改,在一些诸如法庭作证的应用场合,篡改视频可能会导致严重后... 详细信息

目前数字视频在社会各领域应用广泛,视频逐渐成为一种强大的信息传输媒介。随着计算机技术的发展,各种视频编辑软件迅速普及,普通人无需专业知识即可对获取视频进行有目的地篡改,在一些诸如法庭作证的应用场合,篡改视频可能会导致严重后果,破坏司法公正,影响社会稳定。为了鉴定数字视频的真实性与完整性,数字视频取证技术逐渐成为多媒体信息安全领域中最为重要的研究课题之一,受到越来越多科研人员的关注。在数字视频取证技术中,视频篡改检测研究开展最早,实际应用价值也最为重大。当前很多篡改检测算法一般都需要提取原始帧与篡改帧各自特征进行对比检测,即必须同时获得原始视频和篡改视频,难以进行有效的实际应用。本文基于已有成熟的数字图像取证方法和视频独有特征,针对视频帧内篡改和帧间篡改两种主要的内容篡改方式,聚焦于对待检视频直接盲检测处理,根据提取的相关异常特征分析鉴别视频真伪,以实现被动取证研究。帧内篡改在某一特定的视频帧内部操作,针对视频帧内复制-粘贴篡改操作,本文提出基于边缘提取和特征点检测匹配相结合的被动取证方法。由于原始区域块和复制区域块之间具有很大的相似性,采样视频帧经过预处理之后,本文采用边缘检测算子分析研究视频帧中出现的相同边缘线条。同时,采用SIFT(Scale Invariant Features Transform,尺度不变特征变换)算法检测提取采样帧中的特征点,基于余弦相似性度量方法,提出一种新的特征向量匹配方法以实现特征点的匹配聚类。相比较于2NN(2-Nearest-Neighbor,最近距离和次最近距离比值)方法,本文方法在速度性能上有明显优势且检测准确率更高。实验结果表明本文被动取证方法能有效检测出视频帧中存在的相同区域块,辨别被复制区域的形状和大小,并准确地定位出克隆区域块所在位置。粒度为帧的视频帧插入、删除和复制等帧间篡改操作会改变视频帧的原始位置,本文提出基于时间域相关性分析的视频帧间篡改被动取证方法。采用HSV彩色直方图作为视频帧相似性度量特征,本文分别计算每一视频帧的H-S二维直方图和S-V二维直方图,并进行相邻视频帧的直方图距离比较。根据直方图距离出现的异常变化,本文方法能准确地检测出视频帧插入、删除和复制篡改。基于定位的篡改位置,利用特征相似性匹配,进一步完成了篡改类型的取证复检。视频中存在的运动对象往往是人们重点关注的主体,本文提出基于运动学连续性分析的视频帧间篡改被动取证方法。视频对象的运动学行为由真实运动所决定,但也会被篡改行为所改变。本文采用混合高斯模型背景建模和ViBe(Visual Background Extractor,视觉背景提取)算法对运动目标进行前景提取,通过提取运动目标的异常运动轨迹,分析研究视频帧删除篡改;基于四邻域搜索算法,本文计算运动目标区域的质心坐标,根据视频目标质心参数的异常变化,成功检测视频帧复制篡改。同时,根据运动轨迹和质心参数异常变化出现位置,计算定位出相应的篡改位置。

关键词：篡改检测被动取证特征匹配相似性度量运动检测

基于JPEG特性的图像被动取证技术现状分析

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北京交通大学学报 2013年第5期37卷 112-117页

作者：孙国梓刘力颖杨一涛南京邮电大学计算机学院江苏南京210003

图像技术的发展,使其成为图像篡改的双刃剑.如何对已篡改的图像进行数字取证成为当前研究热点之一.本文对基于JPEG特性的图像被动取证技术进行分析,根据JPEG图像被动取证技术中不同算法所选用的特征量,将现有的技术方法分为两类:针对JPE... 详细信息

图像技术的发展,使其成为图像篡改的双刃剑.如何对已篡改的图像进行数字取证成为当前研究热点之一.本文对基于JPEG特性的图像被动取证技术进行分析,根据JPEG图像被动取证技术中不同算法所选用的特征量,将现有的技术方法分为两类:针对JPEG重压缩的被动取证和针对JPEG重采样的被动取证.详细分析了上述两类方法各自的特点及对应的优缺点,指出当前基于JPEG特性的图像被动取证的技术的不足之处,并对相关技术的未来发展方向进行了展望.

关键词： JPEG 被动取证篡改检测