[发明专利]基于反卷积的篡改图像盲检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于反卷积的篡改图像盲检测方法。该方法是考虑到某些篡改图像的原始区域(未篡改区域)经过某种降晰，而篡改区域则为人为降晰的结果，原始区域和篡改区域有着不同的降晰函数。由此，可利用盲反卷积技术从原始区域的图像数据估计出原始降晰函数，基于此降晰函数，对整幅图像做维纳滤波，凸显出篡改区域。此方法在图像信息安全领域具有一定的应用前景。

背景技术

图像作为信息的一种极为重要的表达方式，广泛地应用在社会各个领域。但随着低成本、高性能及有着友好操作界面的图像处理软件的不断推出，数字化的图像信息面临着极大的安全隐患(即图像信息易被恶意篡改)，由此，图像内容的真实性认证成为现代社会亟待解决的信息安全性问题。数字水印和数字签名曾作为一种有效手段被成功用于图像的安全认证，但由于其需要在未篡改的源图像中嵌入认证信息，使得其在某些情况下并不能得到有效应用。篡改图像盲检测是近年发展起来的一种新图像认证方法，由于其需要先验信息少，不需要人为在源图像中嵌入认证信息，因此适合更多场合的应用。

但是，篡改者篡改图像的方式多种多样，研究出适合所有篡改手段的盲检测方法几乎不可能。目前，篡改图像盲检测技术大体上可以分为两类：基于图像内容的盲检测技术和基于图像获取设备特性的盲检测技术。前者方法主要理论依据是考虑到篡改者在对图像进行篡改的同时，篡改手段会对图像的统计信息造成影响，如利用双谱分检测篡改过程中的双线性影响，利用期望最大化(EM)算法检测图像经历的重采样，利用篡改图像后的重压缩对图像统计数据造成的影响等等。基于图像内容盲检测的另一方面是检测篡改后图像的某种特性不一致性，如通过估计图像中不同部分的光照方向实现篡改图像的盲检测。基于图像获取设备的盲检测技术是利用图像获取设备会对图像数据的统计特性造成的变化或直接估计得到的设备特性参数实现篡改图像的盲检测，如通过估计数码相机插值部分引入的数据相关性，提取图像中遗留的数码相机模式噪声，计算数码相机的响应函数一致性，以及识别插值模式和插值算法及估计篡改滤波器来实现篡改盲检测等等。

发明内容

本发明的目的在于针对经过某种降晰的篡改图像，提出一种基于反卷积的篡改图像检测方法。利用盲反卷积技术，从未篡改区域估计出降晰函数，基于此估计的降晰函数，对整幅图像作维纳滤波，由于在篡改区域是人为降晰的结果，存在与未篡改区域不同的降晰函数，故可凸显出篡改部分。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

假设篡改图像为y，其中未篡改区域为y_original，篡改区域为y_doctored，且未篡改区域的降晰函数为h_original，篡改区域的降晰函数为h_doctored，有下式关系成立：