專利名稱：一種利用cfa重采樣插值定位拼接的數(shù)字圖像取證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信號(hào)與信息處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種利用CFA重采樣插值來定位數(shù)字圖像拼接區(qū)域的數(shù)字圖像取證方法。
背景技術(shù)：
目前主要有三類方法對數(shù)字圖像的拼接進(jìn)行取證。一類是通過統(tǒng)計(jì)的方法尋找拼接操作對數(shù)字圖像統(tǒng)計(jì)特性的改變，進(jìn)而對拼接篡改的圖像進(jìn)行檢測。典型的方法如 Τ. T. Ng提出利用雙譜分析拼接圖像的像素不連續(xù)性，S. F. Chang等人利用幾何失真和相機(jī)響應(yīng)函數(shù)來檢測拼接圖像，以及Y. Q. Shi等人基于小波系數(shù)的特征函數(shù)以及馬爾可夫轉(zhuǎn)移概率對拼接圖像進(jìn)行檢測。但是，這些方法都只能以一定的準(zhǔn)確率檢測出拼接偽造圖像，而不能對拼接區(qū)域進(jìn)行定位。第二類則是通過圖像遍歷搜索的方式，尋找圖像中完全相同或者相似的圖像塊，以定位拼接的圖像局部區(qū)域。典型的方法有J. Fridrich和A. Popescu分別提出的基于量化DCT系數(shù)和基于主成分分析的定位方法，以及S. Khan等人提出的基于離散小波變換的方法。P. Xunyu等人、I. Amerini等人利用圖像檢索中的SIFT技術(shù)，也可以利用指定的圖像搜索與之相似的圖像局部，即便拼接過程中經(jīng)過了旋轉(zhuǎn)和縮放操作。但是這類方法只能針對同幅圖像的拼接操作進(jìn)行定位，或者需要預(yù)先指定搜索的圖像區(qū)域，其適用性有限。第三類方法則是J. Fridrich提出的利用模式噪聲進(jìn)行拼接定位的技術(shù)，通過建立相機(jī)的模式噪聲參考模型，檢測圖像不同區(qū)域的模式噪聲是否與模型相符，進(jìn)而定位拼接偽造的數(shù)字圖像區(qū)域。但是這類方法需要預(yù)先獲取數(shù)碼相機(jī)，構(gòu)建模式噪聲的參考模型， 在實(shí)際情況中往往很難獲取。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種對數(shù)字圖像的拼接偽造區(qū)域進(jìn)行定位的方法。本發(fā)明僅適合于對M比特真彩色的數(shù)字圖像進(jìn)行取證定位。本發(fā)明的技術(shù)方案如下1. CFA插值估計(jì)原圖數(shù)碼相機(jī)在成像過程中，由于CFA插值、白平衡、伽馬校正以及JPEG壓縮等操作， 在圖像的局部鄰域引入了連續(xù)性和一致性。而拼接操作則破壞了原始圖像的這種局部像素連續(xù)性和一致性。利用CFA插值可以對原始圖像進(jìn)行估計(jì)，進(jìn)而對拼接偽造進(jìn)行定位檢測。對數(shù)字圖像利用CFA插值估計(jì)原圖，最為重要的就是通過數(shù)字圖像估計(jì)CFA插值系數(shù)，并利用該插值系數(shù)對數(shù)字圖像進(jìn)行CFA重新插值。不論哪種CFA插值算法，其基本思想都是利用待插值點(diǎn)鄰域像素的線性組合，來獲得該點(diǎn)的像素值，因此都可以用如下線性模型來描述(以G通道插值為例)
權(quán)利要求
1.一種利用CFA重采樣插值定位拼接的數(shù)字圖像取證方法，其特征在于僅獲得數(shù)字圖像的情況下，通過對待測圖像進(jìn)行CFA插值系數(shù)估計(jì)，然后進(jìn)行CFA采樣和重插值，得到估計(jì)的原始圖像，計(jì)算待測圖像和估計(jì)圖像邊緣像素點(diǎn)四個(gè)方向相鄰像素均值的最大偏差， 進(jìn)而計(jì)算待測圖像和估計(jì)圖像這個(gè)最大偏差的差異，以此判決該像素點(diǎn)是否為拼接的像素點(diǎn)，進(jìn)而通過對每個(gè)像素點(diǎn)的標(biāo)定來定位顯示數(shù)字圖像的拼接偽造區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用CFA重采樣插值定位拼接的數(shù)字圖像取證方法，其特征在于計(jì)算待測圖像的CFA插值系數(shù)，然后對待測圖像進(jìn)行BayerCFA采樣后，利用計(jì)算的插值系數(shù)進(jìn)行CFA插值，得到估計(jì)的“原始”圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用CFA重采樣插值定位拼接的數(shù)字圖像取證方法，其特征在于提取待測圖像和估計(jì)圖像的邊緣點(diǎn)四個(gè)方向像素點(diǎn)均值的最大偏差dlx,y和 //:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用CFA重采樣插值定位拼接的數(shù)字圖像取證方法，其特征在于用
全文摘要
一種利用CFA重采樣插值定位拼接的數(shù)字圖像取證方法，屬于信號(hào)與信息處理技術(shù)領(lǐng)域。其特征是在僅獲得數(shù)字圖像的情況下，通過對待測圖像進(jìn)行CFA采樣和重插值，得到估計(jì)的原始圖像，計(jì)算待測圖像和估計(jì)圖像邊緣像素點(diǎn)四個(gè)方向相鄰像素均值的最大偏差，進(jìn)而計(jì)算待測圖像和估計(jì)圖像這個(gè)最大偏差的差異，以此判決該像素點(diǎn)是否為拼接的像素點(diǎn)，進(jìn)而通過對每個(gè)像素點(diǎn)的標(biāo)定來定位顯示數(shù)字圖像的拼接偽造區(qū)域。本發(fā)明的效果益處是通過對數(shù)字圖像拼接區(qū)域的定位，可以為司法取證人員提供數(shù)字圖像篡改偽造區(qū)域的直觀鑒別結(jié)果，為司法部門的證據(jù)鑒定提供有效的技術(shù)保障。本發(fā)明適用于信息安全領(lǐng)域，可以有效地對一幅數(shù)字圖像進(jìn)行拼接區(qū)域的定位。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102262782SQ20111019815
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者孔祥維, 王波 申請人:大連理工大學(xué)