包含模糊操作的图像操作链的研究

摘要

随着数字图像处理技术的发展，数字图像的修饰和篡改变的容易且普遍。日益严重的图像伪造形势，使得数字图像取证研究得到了越来越广泛的重视。数字图像取证是一类通过对图像统计特征的分析来判断数字图像内容的真实性、完整性和原始性的研究领域。图像操作链取证是当前数字图像取证的一个新兴分支，及未来研究中重要的发展方向。
　　操作链是图像操作历史中一组实施次序彼此相连的操作。本文对当前的数字图像取证技术的研究发展状况做出介绍，分析了模糊操作在实际生活中的应用，提出了两类包含模糊操作的二元操作链取证问题。针对每类操作链，创新性的提出了有效特征与检测算法，并构建了相应的图像数据库用来验证算法的有效性。本文的主要工作包括:
　　(1)基于图像NSCT(No-subsampled Contourlet Transform，非下采样轮廓波变换)域特性，提出模糊与锐化构成的二元操作链检测算法。图像经过模糊或锐化操作处理时，会造成高频信息的衰减或增强。NSCT变换能够分离图像在不同尺度下的细节信息，分解系数的分布变化能够反映相关操作痕迹。依据这一现象，本文提出基于NSCT域的点集特征、极值特征和方向一致性特征，以捕捉图像经模糊锐化操作链处理的痕迹。实验结果表明，检测算法能够获得令人满意的操作识别准确率。
　　(2)提出有效的模糊与添加噪声构成的二元操作链检测算法。图像经过添加噪声的处理会破坏邻域像素间的自然过渡，尤其是图像平滑区域会出现孤立跳变的像素值。本文提出基于邻域像素差异性的统计特征来捕捉这种跳变痕迹。此外，改进了NSCT域的局部方向一致性特征，使之能够检测模糊与加噪构成的二元操作链的处理痕迹。实验结果表明，借助SVM分类器，算法能够有效区分各类相关篡改图像。

目录

声明

致谢

摘要

序言

1 引言

2 数字图像篡改技术

2．1 主流图像篡改手段

2．2 操作链的构造

2．3 本章小结

3 模糊操作检测

3．1 图像模糊处理

3．2 图像处理的应用

3．3 模糊处理检测的研究现状

3．4 存在问题及研究拓展

3．5 本章小结

4 模糊与锐化构成的二元操作链取证

4．1 模糊锐化操作链的研究意义

4．2 图像的Contourlet域特性分析

4．3 特征分析与提取算法

4．4 实验与分析

4．5 本章小结

5 模糊与添加噪声构成的二元操作链取证

5．1 模糊加噪操作链的研究意义

5．2 空域像素邻域差异性分析

5．3 特征分析与提取算法

5．4 实验与分析

5．5 本章小结

6 结论

6．1 论文工作总结

6．2 未来工作展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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