一种图像篡改检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种图像篡改检测方法及装置。其中，方法包括利用滑动窗口将待检测图像切分为多个彼此间有重叠区域的子图像；利用离散解析傅里叶‑梅林变换方法提取各子图像的特征向量；利用局部敏感哈希算法对各特征向量进行多次投影，分别得到每个子图像多个相同个数的投影值；判断是否存在满足预设投影条件的目标子图像对；若否，则待检测图像没有被篡改，若是，则利用韦伯局部描述子方法和方差函数计算目标子图像对中各目标子图像的过滤参考值，并判断各过滤参考值是否都大于阈值，若是，则待检测图像被篡改；若否，则待检测图像没有被篡改。本申请提供的技术方案提高了图像篡改检测的准确度，降低了计算复杂度，提高了查全率。

A method and device for image tamper detection

An embodiment of the invention discloses an image tamper detection method and a device. The method includes detecting image segmentation for a plurality of each other with overlapping sub images by using sliding window; extract the feature vector of each sub image using discrete Fourier Mellin transform analytical method; multiple projection on each eigenvector using locality sensitive hashing algorithm, the projection of each sub image over the same number respectively. To determine whether there is value; meet the target sub image of presupposition projection; if not, then the image has not been tampered with, if the calculation, filter reference target sub image for the target values of sub images using Webb local descriptor method and variance function, and determine the reference value of filtering are greater than the threshold value if so, then the detection image has been tampered with; if not, then the image has not been tampered with. The technical scheme provided by this application improves the accuracy of image tamper detection, reduces the computational complexity and improves the recall rate.

【技术实现步骤摘要】
一种图像篡改检测方法及装置
本专利技术实施例涉及图像处理
，特别是涉及一种图像篡改检测方法及装置。
技术介绍
随着计算机计算与图像处理技术的快速发展，用户可通过一些图像处理软件对原始图像的进行修改或制作，以使处理过图像与这些原始图像无法利用人眼辨别真伪。但是，对数字图像或其他类型图像的处理，也就是说篡改后的伪造图像可能会带来安全风险或其他一些社会问题，例如新闻图像经过篡改后会使读者对真实的事件的认知造成曲解，鉴于此，图像篡改技术应用而生。图像篡改技术是为了检测当前图像是否为完整的原始图像，也就是说原始图像是否经过处理或篡改。现有技术一般基于离散余弦变换(DCT)的方法去检测合成图像，即将图像分割成重叠的方形子块，用DCT从子块提取图像特征，然后使用字典排序对子块特征按照一定规则排序，相似的特征向量将被匹配并识别篡改区域。但是，当图像伪造者使用一些几何操作和后处理操作，如旋转、缩放及其它几何形变、加入高斯噪声等，用来掩饰一些重要的特征并获得更逼真的篡改图像。这些几何操作通常不会大幅度改变图像本身的特征内容，其图像特征内容仍保持相对的一致性，而现有技术中的图像篡改检测方法无法准确的检测是否经过复杂几何操作的处理，因而导致图像篡改的检测准确性降低，无法准确的识别图像是否经过篡改。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种图像篡改检测方法及装置，以提高图像篡改检测的准确率。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：本专利技术实施例一方面提供了一种图像篡改检测方法，包括：采用预设窗口大小、按照预设像素间隔值，利用滑动窗口将待检测图像切分为多个彼此间有重叠区域的子图像；利用离散解析傅里叶-梅林变换方法，对各所述子图像进行特征提取，以得到各所述子图像的特征向量；利用局部敏感哈希算法对各所述特征向量进行多次投影，每个所述特征向量对应的投影值个数相同，以得到各所述子图像的多个投影值；判断是否存在满足预设投影条件的目标子图像对，若是，执行后续操作，若否，则待检测图像没有被篡改；利用韦伯局部描述子方法得到所述目标子图像对中各目标子图像的差分激励图，利用方差函数对各差分激励图进行统计得到各目标子图像的过滤参考值，并判断各过滤参考值是否都大于阈值，若是，则待检测图像被篡改；若否，则待检测图像没有被篡改。可选的，所述判断是否存在满足预设投影条件的目标子图像对，若是，执行后续操作，若否，则待检测图像没有被篡改的过程，包括：对当前子图像的每个投影值，依次与其余各子图像的每个投影值进行比较；判断所述当前子图像与其余各子图像中包括的相同投影值的个数是否超过预设个数；若是，则存在包括多个目标子图像的目标子图像对，所述目标子图像对由当前子图像和至少一个其余各子图像构成，执行后续操作；若否，则待检测图像没有被篡改。可选的，所述若是，则存在包括多个目标子图像的目标子图像对的过程，包括：若是，则存在包括多个目标子图像的目标子图像对，判断目标子图像个数是否超过三个；若否，执行后续操作；若是，依次计算所述当前目标子图像与各候选目标子图像的欧式距离，所述候选目标子图像为所述目标子图像对中除所述当前目标子图像之外的目标子图像；从计算得到的多个欧式距离中选择超过预设像素阈值的目标欧式距离；所述目标欧式距离对应的当前目标子图像与候选目标子图像，构成所述目标子图像对。可选的，所述利用局部敏感哈希算法对各所述特征向量进行多次投影，以得到各所述子图像的多个投影值包括：对每个所述特征向量，分别将其映射到多条由均值为0、方差为1高斯分布随机分布产生的直线上；利用局部敏感哈希公式，求取各所述特征向量的投影值，每个所述特征向量的投影值个数与所述直线的条数相同。可选的，所述利用韦伯局部描述子方法得到所述目标子图像对中各目标子图像的差分激励图，利用方差函数对各差分激励图进行统计得到各目标子图像的过滤参考值的过程，包括：分别将各目标子图像转化为灰度图，利用韦伯局部描述子方法中的差分激励分量提取各灰度图中的高频分量，以作为各灰度图对应的显著特征，得到各目标子图像对应的差分激励图；依次计算每个差分激励图的各个像素点的差分激励值，并将各目标子图像对应的多个差分激励值在0～225的范围内进行归一化；利用方差函数计算归一化后的各差分激励图，得到各目标子图像的过滤参考值。可选的，在所述采用预设窗口大小、按照预设像素间隔值，利用滑动窗口将待检测图像切分为多个彼此间有重叠区域的子图像之前，还包括：利用高斯低通滤波器对所述待检测图像进行滤波处理，以滤除所述待检测图像背景噪声中的中高频信号分量。可选的，所述利用高斯低通滤波器对所述待检测图像进行滤波处理，以滤除所述待检测图像背景噪声中的中高频信号分量为：利用标准差为0.5、滤波模板尺寸为5×5的高斯低通滤波器对所述待检测图像进行滤波处理，以滤除所述待检测图像的中高频信号分量。可选的，所述采用预设窗口大小、按照预设像素间隔值，利用滑动窗口将待检测图像切分为多个彼此间有重叠区域的子图像包括：利用尺寸为33×33的窗口、按照从左到右、从上到下每隔2个像素，利用滑动窗口将待检测图像切分为多个彼此间有重叠区域的子图像。本专利技术实施例另一方面提供了一种图像篡改检测装置，包括：图像分割模块，用于采用预设窗口大小、按照预设像素间隔值，利用滑动窗口将待检测图像切分为多个彼此间有重叠区域的子图像；特征向量提取模块，用于利用离散解析傅里叶-梅林变换方法，对各所述子图像进行特征提取，以得到各所述子图像的特征向量；分类预处理模块，用于利用局部敏感哈希算法对各所述特征向量进行多次投影，每个所述特征向量对应的投影值个数相同，以得到各所述子图像的多个投影值；初步篡改判断模块，用于判断是否存在满足预设投影条件的目标子图像对，若是，执行后续操作，若否，则待检测图像没有被篡改；过滤误匹配模块，用于利用韦伯局部描述子方法得到所述目标子图像对中各目标子图像的差分激励图，利用方差函数对各差分激励图进行统计得到各目标子图像的过滤参考值，并判断各过滤参考值是否都大于阈值，若是，则待检测图像被篡改；若否，则待检测图像没有被篡改。可选的，所述初步篡改判断模块包括：投影值比较单元，用于对当前子图像的每个投影值，依次与其余各子图像的每个投影值进行比较；投影条件判断单元，用于判断所述当前子图像与其余各子图像中包括的相同投影值的个数是否超过预设个数；判断执行单元，用于若是，则存在包括多个目标子图像的目标子图像对，所述目标子图像对由当前子图像和至少一个其余各子图像构成，执行后续操作；若否，则待检测图像没有被篡改。本专利技术实施例提供了一种图像篡改检测方法，利用滑动窗口将待检测图像切分为多个彼此间有重叠区域的子图像；利用离散解析傅里叶-梅林变换方法提取各子图像的特征向量；利用局部敏感哈希算法对各特征向量进行多次投影，分别得到每个子图像多个相同个数的投影值；判断是否存在满足预设投影条件的目标子图像对；若否，则待检测图像没有被篡改，若是，执行后续操作，即利用韦伯局部描述子方法得到所述目标子图像对中各目标子图像的差分激励图，利用方差函数对各差分激励图进行统计得到各目标子图像的过滤参考值，并判断各过滤参考值是否都大于阈值，若是，则待检测图像被篡改；若否，则待检测图像没有被篡改。本申请提供的技术方案的优点在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像篡改检测方法，其特征在于，包括：采用预设窗口大小、按照预设像素间隔值，利用滑动窗口将待检测图像切分为多个彼此间有重叠区域的子图像；利用离散解析傅里叶‑梅林变换方法，对各所述子图像进行特征提取，以得到各所述子图像的特征向量；利用局部敏感哈希算法对各所述特征向量进行多次投影，每个所述特征向量对应的投影值个数相同，以得到各所述子图像的多个投影值；判断是否存在满足预设投影条件的目标子图像对，若是，执行后续操作，若否，则待检测图像没有被篡改；利用韦伯局部描述子方法得到所述目标子图像对中各目标子图像的差分激励图，利用方差函数对各差分激励图进行统计得到各目标子图像的过滤参考值，并判断各过滤参考值是否都大于阈值，若是，则待检测图像被篡改；若否，则待检测图像没有被篡改。

【技术特征摘要】
1.一种图像篡改检测方法，其特征在于，包括：采用预设窗口大小、按照预设像素间隔值，利用滑动窗口将待检测图像切分为多个彼此间有重叠区域的子图像；利用离散解析傅里叶-梅林变换方法，对各所述子图像进行特征提取，以得到各所述子图像的特征向量；利用局部敏感哈希算法对各所述特征向量进行多次投影，每个所述特征向量对应的投影值个数相同，以得到各所述子图像的多个投影值；判断是否存在满足预设投影条件的目标子图像对，若是，执行后续操作，若否，则待检测图像没有被篡改；利用韦伯局部描述子方法得到所述目标子图像对中各目标子图像的差分激励图，利用方差函数对各差分激励图进行统计得到各目标子图像的过滤参考值，并判断各过滤参考值是否都大于阈值，若是，则待检测图像被篡改；若否，则待检测图像没有被篡改。2.根据权利要求1所述的图像篡改检测方法，其特征在于，所述判断是否存在满足预设投影条件的目标子图像对，若是，执行后续操作，若否，则待检测图像没有被篡改的过程，包括：对当前子图像的每个投影值，依次与其余各子图像的对应的投影值进行比较；判断所述当前子图像与其余各子图像中包括的相同投影值的个数是否超过预设个数；若是，则存在包括多个目标子图像的目标子图像对，所述目标子图像对由当前子图像和至少一个其余各子图像构成，执行后续操作；若否，则待检测图像没有被篡改。3.根据权利要求2所述的图像篡改检测方法，其特征在于，所述若是，则存在包括多个目标子图像的目标子图像对的过程，包括：若是，则存在包括多个目标子图像的目标子图像对，判断目标子图像个数是否超过三个；若否，执行后续操作；若是，依次计算所述当前目标子图像与各候选目标子图像的欧式距离，所述候选目标子图像为所述目标子图像对中除所述当前目标子图像之外的目标子图像；从计算得到的多个欧式距离中选择超过预设像素阈值的目标欧式距离；所述目标欧式距离对应的当前目标子图像与候选目标子图像，构成所述目标子图像对。4.根据权利要求1所述的图像篡改检测方法，其特征在于，所述利用局部敏感哈希算法对各所述特征向量进行多次投影，以得到各所述子图像的多个投影值包括：对每个所述特征向量，分别将其映射到多条由均值为0、方差为1高斯分布随机分布产生的直线上；利用局部敏感哈希公式，求取各所述特征向量的投影值，每个所述特征向量的投影值个数与所述直线的条数相同。5.根据权利要求1至4任意一项所述的图像篡改检测方法，其特征在于，所述利用韦伯局部描述子方法得到所述目标子图像对中各目标子图像的差分激励图，利用方差函数对各差分激励图进行统计得到各目标子图像的过滤参考值的过程，包括：分别将各目标子图像转化为灰度图，利用韦伯局部描述子方法中的差分激励分量提取各灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓杰航，杨继翔，范大煌，丁磊，李峥，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44