基于SURF特征匹配的复制—移动篡改区域探测方法

针对复制-移动篡改,本文提出基于SURF(Speeded Up Robust Features)特征匹配篡改区域快速自动探测与定位方法。首先应用SURF算法提取待检测图像的特征点和特征向量并进行特征匹配,然后估计匹配对之间的仿射变换参数并消除错配,最后通过仿射变换找出趋近完整的复制-移动区域。实验结果证明了该方法对复制-移动篡改探测的有效性。     

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。     

复杂场景下图像复制-移动篡改检测

结合基于块匹配和基于点匹配算法优点,提出复杂场景下(平坦区域和非平坦区域都有篡改)图像复制-移动篡改检测方法.通过关键点检测出非平坦区域的篡改,计算平坦区域,对平坦区域图像分块并提取FMT特征,通过相似块的匹配确定平坦区域的篡改,获得整个图像的篡改区域.实验结果表明,该方法具有很好的鲁棒性和稳健性,在计算速度上也具有明显的优势.     

结合SURF特征和RANSAC算法的图像配准方法

提出了一种基于SURF特征和RANSAC算法的图像配准方法。首先通过SURF算法对图像进行特征点检测,将欧式距离作为相似性测度进行特征点粗匹配,并通过RANSAC算法剔除误匹配点对;然后利用正确的匹配点对求解仿射变换模型从而实现图像的精确配准。实验结果表明了该方法的精确性和有效性。     

基于FMT的快速Copy-Move篡改检测

为了对图像篡改中常用的复制-移动伪造进行检测,基于傅里叶-梅林变换的平移、旋转和缩放的不变性提出一种快速图像区域分割和匹配的高效篡改检测算法.不同于以往模板匹配方式中按照单像素点移动得到重叠块划分方法,该算法采用相邻图像块的图像区域分割方式来减少整个图像块的数量.通过相似性匹配检测,得到初步的复制图像区域,然后利用边缘处理的方法处理改善篡改区域,从而达到改进篡改检测算法的效率和准确性.最后通过实验验证了该算法的有效性.     

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。     

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。     

基于超像素分割和S URF特征点的图像复制粘贴篡改检测

针对图像复制粘贴型篡改,提出一种基于超像素分割与快速鲁棒特征算法结合的方法。对图像进行SLIC(Simple Linear Iterative Clustering)超像素分割,提取图像的SURF(Speeded Up Robust Features)特征点与特征描述子;以块为单位结合k-d树与BBF(Best Bin First)最近邻查询算法进行粗匹配;采用随机采样一致性算法剔除误匹配;用腐蚀膨胀操作显示复制粘贴篡改区域。实验证明该方法有较高的准确率和检测效率。     

航拍视频中运动目标检测算法研究

针对复杂背景下航拍视频中的运动目标检测问题,提出一种基于改进的特征匹配算法与全局运动补偿的防抖方法,以及结合多帧能量累积的运动目标检测算法。首先,采取局部区域匹配法加快该算法的处理速度,避免运动目标对背景补偿的影响;其次,利用尺度不变的SURF算法,结合快速近似最邻近搜索算法得到匹配点对,并通过双向匹配和K-近邻算法筛选优秀匹配点;然后,建立仿射变换模型,求解运动参数,并进行运动补偿;最后,通过多帧能量累积进行目标检测。仿真结果表明,该方法具有良好的运动目标检测效果。     

基于SURF与光流法的增强现实跟踪注册

提出一种基于SURF与光流法相结合的增强现实局部跟踪注册方法。采用光流法对移动对象区域进行跟踪,利用SURF算法仿射、尺度不变性及运算速度快的优点对该区域进行特征提取与匹配,利用相邻帧之间特征点的匹配关系求得三维注册矩阵,在保持注册精确性的同时降低了系统运算时间。实验结果表明该方法达到了实时跟踪与准确注册的效果,并且在环境变化时保持了较好的鲁棒性。     

傅里叶-梅林变换的图像复制篡改检测

篡改检测已经成为数字图像取证的重要方法。虽然大多数情况下数字图像篡改都难以感知,例如区域复制篡改,它将图像中的对象区域复制到不交叠的其它区域,但仍然会留下少许篡改痕迹。提出了一种新的针对图像区域复制篡改的检测模式。其中,利用傅里叶－梅林变换提取图像块的几何不变量特征,相似性匹配则采用余弦相关系数。通过MATLAB仿真实验,验证了该算法不但可以适应平移、旋转及缩放等几何变换,而且能够有效抵抗噪音污染、模糊滤波以及有损JPEG压缩等攻击。     

基于特征匹配与运动补偿的视频稳像算法

针对在复杂背景下航拍视频的抖动情况,为了实时输出稳定的视频,提出了一种改进的特征匹配算法与全局运动补偿相结合的视频稳像算法。首先,利用尺度不变的SURF算法提取特征点并计算描述符,再结合快速近似最邻近匹配算法得到匹配点对,并通过双向匹配以及K近邻算法筛选优秀匹配点,从而提高匹配正确率;其次,提出了一种局部区域匹配法,提高了算法处理速度,并避免场景内运动目标对稳像效果的影响。通过建立仿射变换模型,求解相邻帧图像的变换参数,进而对图像进行全局运动补偿。结果表明,该算法速度快、匹配精度高,有良好的视频稳像效果。     

图像区域复制篡改快速鲁棒取证

图像区域复制篡改就是将数字图像中一部分区域进行复制并粘贴到同一幅图像的另外一个区域, 是一种简单而又常见的图像篡改技术. 现有的算法大多对区域复制后处理的鲁棒性比较差, 并且时间复杂度高. 本文针对该篡改技术, 提出一种有效快速的检测与定位篡改区域算法. 该算法首先将图像进行高斯金字塔分解, 将低频图像进行块分解, 提取每块的Hu矩不变特征, 并将特征向量排序, 然后为每个特征向量搜索符合阈值的相似特征向量; 最后利用区域面积阈值去除错误的相似块, 并结合数学形态学定位篡改区域. 实验结果表明该算法不仅能有效地对抗如高斯白噪声、高斯模糊以及JPEG压缩这些后处理操作, 而且减少了块总数, 缩小了块匹配搜索空间, 提高了运算效率.     

基于融合的高分辨率彩色图像拷贝—变换—移动篡改检测

拷贝—变换—移动篡改是一种操作简单但非常有效的数字图像篡改方法,现有检测框架无法检测。同时,在处理高分辨率篡改图像时,基于穷举搜索的现有算法框架会有计算量的困难。针对高分辨率彩色图像拷贝—变换—移动篡改提出了基于图像融合和尺度不变特征变换(SIFT)特征点匹配的检测算法。首先利用基于加权多尺度基本形的图像融合方法将降采样后的彩色图像信息融合至单幅灰度图像中,然后设计快速匹配方法得到融合图像中匹配的SIFT特征点作为种子点,最后根据图像处理规则和SIFT特征点的尺度和方向信息制定合适的生长策略逐步生长出被篡改区域。对手动制作的篡改图片和可疑新闻图片的实验结果表明,该算法对常用的润色操作和亮度调整以及JPEG有损压缩有较强的稳健性。     

基于改进SURF的图像匹配算法

针对传统SURF的图像匹配算法存在计算数据复杂、耗时长、匹配正确率不佳等问题, 提出一种基于改进SURF的图像匹配算法. 首先, 用传统SURF算法来提取待匹配图像的特征点, 再通过圆形区域代替矩形区域将SURF的64维度描述符降到20维度; 采用KNN, 来双向匹配待匹配图像的特征点, 得到双向的初始特征点匹配对集; 最后, 通过RANSAC算法对初始匹配对集进行双向剔除错误的匹配对. 实验的结果表明, 本文算法减少了特征点检测时间, 提高了匹配正确率, 还有较好的鲁棒性.     

基于自适应提点鲁棒定位的图像复制粘贴篡改检测

复制-粘贴篡改检测(Copy-Move Forgery Detection, CMFD)是数字图像篡改的一种常见方式, 近年来已成为多媒体取证领域一个重要的研究方向. 本文提出一种鲁棒的复制-粘贴篡改检测算法, 基于构造波动函数自适应获取阈值的方法均匀提取图像特征点, 可在篡改区域小或平滑的情况下进行鲁棒检测. 引入DBQ-LSH匹配算法进行特征匹配, 降低了时间复杂度. 提出基于不变矩LBP图像的定位方法, 在图像受到噪声攻击和JPEG压缩攻击下能精准定位篡改位置. 实验结果表明, 该算法具有优良的检测正确率(图像级)和检测精度 (像素级).     

基于彩色LBP的隐蔽性复制-粘贴篡改盲鉴别算法

现有的复制-粘贴盲鉴别算法大多忽略图像彩色信息,导致对隐蔽性篡改方式的检测率较低,基于此,本文提出一种基于彩色局部二值模式（Color local binary patterns,CoLBP）的隐蔽性复制-粘贴盲鉴别算法.算法首先对彩色图像进行预处理,即建立彩色LBP纹理图像,从而实现彩色信息与LBP纹理特征的融合;其次重叠分块并提取灰度共生矩阵（Gray level co-occurrence matrix,GLCM）特征;最后,提出改进的kd树和超平面划分标记split搜索方法,快速匹配图像块,并应用形态学操作去除误匹配,精确定位复制-粘贴区域.实验结果表明,本算法对隐蔽性复制-粘贴篡改定位准确,并对模糊、噪声、JPEG重压缩后处理操作有很好的鲁棒性.     

基于多尺度FAST-9的图像快速匹配算法

FAST-9检测子不具备尺度不变性,为此,提出一种基于多尺度FAST-9的图像快速匹配算法。对图像建立高斯尺度空间,在各图层上应用FAST-9检测子分别提取特征点,在其周围建立圆形区域并分配主方向,同时建立方形区域构造SURF描述子,利用基于最近邻匹配方法进行匹配。实验结果表明,与SURF、SIFT算法相比,该算法具有较高的匹配速度。     

SURF算法并行优化及硬件实现

加速鲁棒特征(SURF)算法计算复杂度高、硬件实现需要大量的逻辑和存储资源,且描述符构建过程难以并行实现、无法满足实时性要求.针对上述问题,提出一种SURF算法的并行优化方法,并给出基于FPGA器件的硬件实现方法.首先采用圆形特征区域和径向梯度变换等方法实现旋转不变性,达到取消主方向计算和特征区域旋转的目的,实现SURF算法从积分图像计算到描述符生成的全过程并行优化;然后基于FPGA器件,采用多存储器和多路并行流水结构实时实现SURF优化算法.对比实验结果表明,SURF优化算法的匹配性能与SURF算法相当,虽然匹配点数比SURF算法低5%~20%,但匹配正确率比SURF算法高5%~10%;SURF优化算法硬件实现仅采用13.5MHz的时钟,对于分辨率为720×576的视频流,处理速度达到25帧/s,满足了实时性要求.     

数字彩色图像拷贝－变换－移动篡改检测

针对拷贝-变换-移动篡改技术,提出基于尺度不变特征变换（SIFT）特征点的检测算法。该算法利用快速匹配方法得到互相匹配的SIFT特征点作为种子点,根据SIFT特征点的尺度和方向信息制定合适的生长策略逐步生长出被篡改区域。实验结果证明,该算法对常用的润色操作和JPEG压缩有较好的稳健性。