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LBP的图像复制篡改检测

针对比较常见的图像的复制-粘贴篡改技术,提出一种基于局部二值模式LBP(local binary pattern)的检测算法。首先把需要检测的已经被篡改的图像分成大小相同的重叠块,每块的纹理特征用LBP(旋转不变)向量去表示,从而得到被检测图像的特征矢量;然后对得到的特征矢量进行字典排序,并结合检测图像块的位移矢量,准确定位并检测出图像中的被篡改区域。实验结果表明:在抗旋转处理和效率方面该算法均优于经典的基于PCA的检测算法。     

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。     

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。?     

基于灰度共生矩的图像区域复制篡改检测

针对图像区域复制—粘贴篡改,提出了一种基于灰度共生矩阵的检测算法。首先将待检测图像分成大小相同的多个重叠块,用灰度共生矩阵的统计量表示每块图像的纹理特征,得到图像的特征矢量。然后将特征矢量进行字典排序,并结合图像块的位移矢量,检测且定位出篡改区域。实验结果表明,该算法在抗旋转处理和效率方面均优于经典的基于主成分分析法（PCA）的检测算法。     

基于投影数据主成分分析的图像篡改检测算法

传统算法处理图像复制-粘贴型篡改问题时速度较慢。为此,提出一种基于投影数据主成分分析(PCA)的图像篡改检测算法。利用分块图像的行、列投影构建图像块投影特征矩阵,通过PCA对其降维,并使用字典排序法进行排序,结合图像块偏移置信距离判断图像复制-粘贴区域,完成被动取证。实验结果表明,该算法能准确找出篡改区域,与Posucue算法相比速度较快。     

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SURF特征匹配的复制一移动篡改区域探测方法

针对复制一移动篡改,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一移动区域。实验结果证明了该方法对复制一移动篡改探测的有效性。     

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。     

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.     

基于半色调技术的印前图像篡改检测方法

本文印前图像特指图像数字排版经编辑确认后的数字印刷样张,其以栅格处理器分色后的加网二进制形式存储.数字样张一经确认,其来源的合法性便不受怀疑.但是,从印刷的整体流程来看,数字样张的存储、传输过程中仍有较大的篡改风险.现有的复制移动篡改检测算法存在特征维度高、计算开销大或检测率较低等问题,而且不适用于分色后的二进制样张.本文提出了一种基于半色调图像网点密度特征的Copy-Move篡改检测方法,该方法针对分色处理后的CMYK目标图像的二值量化处理,采用滑动分块的方法对目标图像进行分块,通过提取图像块CMYK四个通道的局部网点密度特征对图像块进行篡改检测.实验结果表明,该方法在图像篡改检测上较以往方法相比具有较低的时间复杂度和较高的检测率,并且对图像篡改区域的旋转攻击、小尺度缩放攻击等具有较好的鲁棒性.     

一种基于自适应闭值的图像伪造检测算法

图像伪造检测是数字取证领域一个发展迅速的研究方向。复制一移动是最常见的图像伪造方式之一,其目的是通过隐藏或克隆对象来创建新的图像内容场景。复制一移动伪造检测的主要依据是图像中存在较大面积的相同或非常相似的区域对。针对以往检测方法对图像中存在同质纹理或均匀区域检测困难以及相关参数阂值选择不确定等现状,提出一种基于自适应阂值的图像复制一移动伪造检测算法,该算法不但使相关阂值的选择和估计更合理,而且能够自动识别和定位伪造区域。通过在包含同质或均匀区域的彩色伪造图像中的实验,进一步验证了本算法的有效性。     

增强成对旋转不变的共生扩展局部二值模式

目的 针对成对旋转不变的共生局部二值模式（PRICoLBP）算法对图像光照、旋转变化鲁棒性较差,且存在特征维度过大的问题,提出了一种可融合多种局部纹理结构信息的有效特征——增强成对旋转不变的共生扩展局部二值模式。方法 首先,对图像各像素点的邻域像素点灰度值进行二值量化得到二值编码序列,并不断旋转二值序列得到以不同邻域点作为编码起始点对应的LBP值;然后,分别利用极大、极小LBP值对应的邻域起始编码点和中心像素点确定两个方向矢量,并沿这两个方向矢量在两个不同尺度图像上选取上下文共生点;其次,利用扩展局部二值模式（ELBP）算法的旋转不变均匀描述子来提取上下文共生点对的中心像素灰度级、邻域像素灰度级及径向灰度差异特征间的相关性信息;最后,用上下文共生点对的特征直方图训练卡方核支持向量机,检测纹理图像类别。结果 通过对Brodatz、Outex （TC10、TC12）、Outex （TC14）、CUReT、KTH-TIPS和UIUC纹理库的分类实验,改进算法的识别率比原始的PRICoLBP算法识别率分别提高了0.32%、0.57%、5.62%、3.34%、2.1%、4.75%。结论 利用像素点LBP特征极值对应的起始编码序列来选取上下共生点对,并用ELBP算法提取共生点对局部纹理信息,故本文方法能更好描述共生点对间的高阶曲率信息及更多局部纹理信息。在具光照、旋转变化的Outex、CUReT、KTH-TIPS纹理库图像分类实验中,所提方法比原始PRICoLBP算法取得了更高的识别率。实验结果表明,改进算法相比于原始算法能在较低的特征维度下对图像光照、旋转变化具有较好的鲁棒性。     

基于颜色和纹理特征的伪装色矿工目标检测

针对矿井下某些地段低光照低对比度导致矿工目标与环境颜色相似,呈现伪装色特点,一般场景目标检测方法易产生矿工漏检、误检的问题,提出了采用高斯混合模型(GMM)和局部二值模式(LBP)纹理模型线性融合的方法对目标矿工进行检测。首先利用高斯混合模型拟合背景颜色信息,然后通过局部二值模式纹理模型提取图像纹理信息,最后将颜色信息和纹理信息线性融合对矿工进行检测。实验结果表明,在满足实时性的同时,减少了矿工目标出现漏检、误检的问题,该方法可对具有伪装色特征的矿工目标进行实时检测,准确性高。     

一种基于LBP的纹理合成无载体信息隐藏方法

为了提高无载体隐写算法的嵌入容量和抗干扰能力,提出了一种基于LBP码的纹理合成信息隐藏方法。该方法首先选择原始小尺寸纹理图像,分割生成均匀的像素块并计算块内每个像素的LBP值,取分布最多的LBP值作为该图像块的代表信息。隐藏秘密信息时,首先用指定密钥生成伪随机序列确定白纸上放置纹理候选块的位置,然后根据秘密信息的值选择候选块,放置到白纸指定的位置,其余空白位置则使用纹理合成方法填充。提取信息时,根据密钥生成的伪随机序列得到含密信息块位置,计算每一图像块的LBP值,取分布最多的LBP值作为该图像块包含的信息,从而得到秘密信息。实验结果表明,该方法生成的含密图像具有良好的视觉效果,而且在嵌入容量和抗干扰能力方面有了进一步提高。     

A new keypoint-based copy-move forgery detection for small smooth regions

Copy-move forgery is one of the most common types of image forgeries, where a region from one part of an image is copied and pasted onto another part, thereby concealing the image content in the latter region. Keypoint based copy-move forgery detection approaches extract image feature points and use local visual features, rather than image blocks, to identify duplicated regions. Keypoint based approaches exhibit remarkable performance with respect to computational cost, memory requirement, and robustness. But unfortunately, they usually do not work well if smooth background areas are used to hide small objects, as image keypoints cannot be extracted effectively from those areas. It is a challenging work to design a keypoint-based method for detecting forgeries involving small smooth regions. In this paper, we propose a new keypoint-based copy-move forgery detection for small smooth regions. Firstly, the original tampered image is segmented into nonoverlapping and irregular superpixels, and the superpixels are classified into smooth, texture and strong texture based on local information entropy. Secondly, the stable image keypoints are extracted from each superpixel, including smooth, texture and strong texture ones, by utilizing the superpixel content based adaptive feature points detector. Thirdly, the local visual features, namely exponent moments magnitudes, are constructed for each image keypoint, and the best bin first and reversed generalized 2 nearest-neighbor algorithm are utilized to find rapidly the matching image keypoints. Finally, the falsely matched image keypoints are removed by customizing the random sample consensus, and the duplicated regions are localized by using zero mean normalized cross-correlation measure. Extensive experimental results show that the newly proposed scheme can achieve much better detection results for copy-move forgery images under various challenging conditions, such as geometric transforms, JPEG compression, and additive white Gaussian noise, compared with the existing state-of-the-art copy-move forgery detection methods.     

结合游程长度与共生矩阵的图像拼接篡改检测方法

针对拼接图像篡改鉴别问题,研究了运用游程长度和灰度共生矩阵等统计特征进行图像盲检测的算法。该算法将拼接篡改检测问题转换为二分类模式识别问题,在图像的色度通道Cb和Cr中提取游程长度特征,并将其与灰度共生矩阵特征相结合,然后以结合后的新的特征向量训练LibSVM作为最后的分类器,确定所给图像是否被拼接篡改。实验结果显示,在彩色图像测试库CASIA v2.0上,利用融合后的特征检测图像使识别率得到较大提高,同时该算法在复制粘贴篡改方面也有较好的识别性能。     

基于小波矩的图像复制粘贴篡改检测

图像的局部复制粘贴篡改技术,是最常见的一种图像伪造方式,对此提出一种基于小波矩的图像复制粘贴篡改检测算法．首先通过变分水平集活动轮廓模型初步确定图像篡改的可疑区域：然后对每一块可疑区域利用小波矩算法提取其小波矩特征;接着利用余弦相关性测度判别可疑区域的相似性;最后定位图像的篡改区域．实验结果表明本算法能够有效提取可疑区域,并进一步定位篡改区域．此外,算法对图像前景篡改区域的平移、旋转和缩放具有较强的鲁棒性．     

基于四元数Gabor滤波的彩色纹理特征提取

现有的彩色图像纹理特征提取方法是将彩色图像转换为灰度图像或者对彩色图像进行分通道处理,这样的处理方法会丢失原图像的颜色信息和各通道间的相关性,导致特征图像的纹理特征和原图像的纹理特征差异较大。基于上述问题,提出了一种四元数Gabor彩色纹理特征提取方法。首先,根据Gabor滤波和四元数欧拉公式,推导出四元数Gabor滤波,并将彩色图像用四元数矩阵表达;其次提出四元数Gabor滤波卷积算法处理彩色图像,得到多尺度多方向的彩色纹理特征图像;最后对得到的彩色纹理特征图像进行Tamura统计特征的提取。实验结果表明,该方法可以很大程度地保留原图像的粗糙度、对比度和方向度等纹理特征,同时可以提取到原图像的颜色信息。在转化为灰度图像后,该方法在保留粗糙度、对比度和方向度等纹理特征方面优于传统Gabor方法和LBP方法。     

采用量化离散余弦变换系数检测视频单帧连续多次复制粘贴篡改

目前大多数时域视频帧复制粘贴篡改检测算法都是针对至少20帧以上的视频子序列的复制粘贴篡改,而对单帧复制粘贴篡改无法判断。而根据人眼视觉感知的特性,修改视频内容需要至少15帧以上的帧操作,因此篡改帧想通过单帧复制粘贴篡改来达到想要的效果,必须进行连续多次粘贴操作。为了检测这种篡改方式,针对性地提出了一种基于量化离散余弦变换(DCT)系数的视频单帧连续多次复制-粘贴篡改检测算法。首先,将视频转换为图像,采用量化后的DCT系数作为视频帧图像特征向量,并通过计算巴氏(Bhattacharyya)系数来衡量两相邻帧帧间相似度;再设定阈值来判断两相邻帧帧间相似度是否有异常,最后根据出现相似度异常的帧是否连续,以及连续出现的帧数来判断视频是否经过篡改,并定位篡改位置。实验结果表明,所提算法对不同场景的视频都能检测,不仅检测速度快,而且不受再压缩因素影响,算法的正确率高、漏检率低。