[发明专利]一种经过模糊后处理的置换篡改图像盲检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种经过模糊后处理的置换篡改图像盲检测方法，该方法基于模糊区域具有再次模糊的不敏感性，通过计算再次模糊前后图像对应位置子块频域系数的对数相关性大小实现了模糊区域的检测。在图像信息安全领域有广泛的应用前景。

背景技术

随着计算机技术和图像处理技术的不断发展，低成本、高性能图像处理软件的不断推出，图像信息非常容易地被篡改，如何检测图像的原始性已经成为当前研究的热点问题。数字图像的篡改方式有很多，最常见的方式是由两幅或两幅以上的数字图像,通过置换各自的一部分生成的图像，我们把这类篡改图像称为置换图像。由于置换操作容易产生视觉上的畸变，通常会对篡改后的图像进行模糊后处理，以消除置换留下的人眼可观察的遗留痕迹。

针对经过模糊后处理的置换篡改图像，现有方法提出通过检测这种模糊遗留痕迹可以有效地实现篡改区域的检测与定位。目前，模糊检测方法主要有：基于频域谱分离的高斯模糊检测、基于模糊半径估计的散焦模糊检测、基于局部异常色调率的彩色图像模糊检测、基于形态学滤波的边缘模糊检测、基于小波变换系数规律性的局部模糊检测和基于像素局部相关性的局部模糊检测。虽然这些方法在模糊检测方面都有一定的效果，但是，它们具有本身的局限性：要么只能检测某种特定模糊类型、要么需要知道模糊参数的先验信息、要么算法的计算复杂度较高、要么对噪声或JPEG压缩比较敏感等。在没有先验信息的情况下，现有算法对经历不同类型模糊后处理的置换篡改图像则具有较高的误检率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提出了一种经过模糊后处理的置换篡改图像盲检测方法，该方法利用模糊区域具有再次模糊的不敏感性，计算再次模糊前后图像对应位置子块频域系数的对数相关性大小，根据相关系数的不同分类实现了模糊区域的检测。

为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种经过模糊后处理的置换篡改图像盲检测方法。其特征在于首先对经过模糊处理的篡改图像进行再次模糊变换（本发明选取最常用的高斯模糊作为再次模糊方式），并对再次模糊前后的图像进行相同大小子块的划分；其次，对对应位置的子块分别进行二维傅立叶变换后取绝对值，再作自然对数变换后取绝对值，然后计算所有这种模糊前后对应子块频域系数对数的相关性大小；最后，根据相关系数的不同分类完成了待检图像模糊区域和未模糊区域的检测，实现了篡改区域的定位。

上述经过模糊后处理的置换篡改图像盲检测方法具体步骤如下：

1、对一幅大小为                                                经过模糊后处理的置换篡改图像进行再次高斯模糊操作，得到模糊图像，其中，；

2、将篡改图像和模糊图像分别进行大小为不相重叠的子块划分，得到子块和，其中，；

3、对对应位置的子块、分别求频域系数对数变换的绝对值，得到、；

4、计算与的相关性大小，而两矩阵相关性可引入公式(1)进行描述：

       (1)

这里，和表示和的对应元素点，、为、 的均值，其中，，；

5、重复步，完成所有对应子块相关系数的计算，构造特征空间；

6、在特征空间中，利用模糊区域具有再次模糊的不敏感性，取与预设阈值相比较，认为较大对应的区域为模糊区域；

7、根据相关系数的可分性完成了模糊区域和未模糊区域的分类，进而实现了置换篡改区域的检测与定位。

上述第3步骤中求频域系数对数变换的绝对值的步骤如下：

(1)      将对应位置的子块、代入公式（2）、（3）求频域变换

           ( 2)

  （3）

得到频域系数、，其中，、；

(2)     分别对频域变换系数、求绝对值，得到、；

(3)     对得到的、作自然对数变换，得到、；

(4)     分别对、求绝对值，得到、。

本发明方法与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：该发明旨在提供一种经过模糊后处理的置换篡改图像盲检测方法，该发明方法首先对经过模糊后处理的篡改图像进行再次高斯模糊变换,并对再次模糊前后的图像进行相同大小子块的划分；其次，对对应位置的子块分别进行二维傅立叶变换后取绝对值，再作自然对数变换后取绝对值，然后计算所有这种模糊前后对应子块频域系数对数的相关性大小；最后，根据相关系数的不同分类完成了待检图像模糊区域和未模糊区域的检测，实现了篡改区域的定位。具体特点和优点为：