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采用FRFT和NMF的图像复制—粘贴篡改检测算法

发布时间:2019-06-27 02:48 来源:未知 编辑:admin

  手机、平板电脑、数字电视等智能终端设备的快速普及应用,大大加快了视频、图像、音频等信息的传播速度,使得人们的生活丰富多彩。随着功能逐日强大,简单易用的图像编辑类软件的广泛使用,即使是非专业人员也可对图像等信息采取非常逼真的篡改。恶意篡改图像的事件屡有发生,在社会上造成了恶劣的影响,让不少人失去了对影像真实性的信任。为了保护图像、文件等信息的版权,防止恶意篡改图像用于非法目的,图像伪造检测已成为十分重要的研究课题。 图像伪造检测技术属于数字图像取证技术范畴。图像取证可分为两类:主动取证和被动取证。主动取证技术是事先在图像中加入数字水印、数字签名等防伪信息。在实际应用中,大多数的数字图像是没有添加任何水印或签名信息的。现在,被动取证成为了数字图像伪造检测研究的主流方向。本文主要研究图像复制-粘贴伪造检测,即将图像本身中的部分区域进行复制然后粘贴到同幅图像的不同区域上,它是最简单和最常见的图像篡改方法。 本文提出了两种图像复制-粘贴篡改检测方法。一种是提出的新的检测复制-粘贴的算法--采用分数傅里叶变换(FRFT)算法。本算法先将待检测图像进行一级离散小波变换,降低图像维度,从而减少计算的复杂度。对变换后的低频分量分解成大小一样、互相重叠的子块,然后采用FRFT提取每一子块的特征矢量,通过字典排序比较相邻两个向量之间的相似性,从而定位出篡改区域。图像复制-粘贴过程可看成是一个非线性的过程,FRFT作为一种自适应的时频分析方法,对于非线性信号的分析和处理有很大的优越性,实验证明采用FRFT算法能有效的检测出伪造区域。本文提出的另一种算法是在精确匹配法的基础上提出来的--采用非负矩阵分解(NMF)的简单算法。该算法把重叠分块后的每一子块转化成一个行向量,然后组成一个新的矩阵,对此矩阵进行秩为1的NMF得到基矩阵核系数矩阵。最后把分解后得到的基矩阵当做特征矢量采取字典排序,比较相邻两各图像块特征,找出相似块,定位篡改区域。此算法简单易懂,减少了运行时间,经试验证明算法有效。

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  宋星光,夏利民,赵桂敏;基于LNMF分解的人脸识别[J];计算机工程与应用;2005年05期

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