基于块效应谱分析的JPEG图像旋转角度估计

摘要

图像旋转可以使图像伪造在几何角度上更加逼真,现有JPEG图像旋转角度估计算法的性能易受到块效应干扰和图像块尺寸大小影响,且对于旋转角度区间为[1°,15°]的估计仍然较为困难。文中提出了一种基于块效应谱分析的JPEG图像旋转角度估计算法:首先,使用变异蚁群算法提取图像的边缘并将其移除以突显块效应,并通过交叉差分进一步减轻图像纹理的影响;然后,通过设定合理的阈值和使用高斯高通滤波器移除傅里叶变换域的无关峰值,以减少干扰;最后,将傅里叶频谱的幅值分量投影到极坐标中,并将极坐标中峰值对应的极角作为旋转角度的估计值。实验结果表明,针对旋转角度位于[1°,15°]区间内的小尺寸JPEG图像检测,文中所提方法比现有方法具有更低的平均绝对误差。此外,当压缩质量因子逐渐下降时,文中所提算法的性能仍然优于现有方法,对JPEG压缩具有更好的鲁棒性。