[发明专利]基于深度随机森林的JPEG图像重采样自动检测方法有效
申请号: | 201810401354.5 | 申请日: | 2018-04-28 |
公开(公告)号: | CN108682007B | 公开(公告)日: | 2021-09-10 |
发明(设计)人: | 王志锋;左驰;叶俊民;田元;闵秋莎;夏丹;陈迪;罗恒;谭政;宁国勤 | 申请(专利权)人: | 华中师范大学 |
主分类号: | G06T7/00 | 分类号: | G06T7/00;G06T7/42;G06T7/90;G06K9/62 |
代理公司: | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人: | 杨采良 |
地址: | 430079 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 深度 随机 森林 jpeg 图像 采样 自动检测 方法 | ||
本发明属于信息安全技术领域,公开了一种基于深度随机森林的JPEG图像重采样自动检测方法,提取描述JPEG图像重压缩特性的特征向量:描述受重采样操作影响的局部周期相关性所呈现出的纹理特征;描述R、G、B通道受重采样操作影响的差异性的Benford特征;描述受重采样操作影响的DCT系数与其周围系数的关系的相邻系数差特征;描述JPEG图像重采样后出现的块效应特征。本发明利用典型相关分析将该四组特征向量进行融合,使用深度随机森林对融合后的特征向量进行学习和检测;有效识别图像重采样操作,通过量化四组特征向量之间的联系,使特征维数大大减少、降低了计算量、提高了特征之间的相关性,提升了检测精度。
技术领域
本发明属于信息安全、模式识别以及数字图像处理技术领域,尤其涉及一种基于深度随机森林的JPEG图像重采样自动检测方法。
背景技术
重采样操作的检测是一种用于恢复图像处理历史的辅助取证工具。当篡改者将两个或更多的图像拼接在一起时,为了创建“天衣无缝”的伪造图像,几乎都会需要几何变换(如缩放,旋转或倾斜)操作。几何重采样的变换的过程中通常需要重采样和插值这两个步骤,因此可以考虑能够检测重采样的痕迹来识别给定的图像或其某些部分是否已被重采样。其次,重采样检测方法对设计精确的隐写分析方法是至关重要的。在实际的网络环境下有各种类型的封面图片,在隐写分析调查过程中,封面图像或其子部分可能经历了重采样操作的可能性很高。根据现有研究,重采样过程在图像像素之间引入了特定和可检测的统计变化,并且重采样图像的统计可能与原始单采样图像的统计显着不同。一方面,这些差异可能会负面影响在掩盖图像类型仅为原始单采样图像的假设下开发的隐写分析器的精度。另一方面,训练集和测试集之间的不匹配可能导隐写分析结果失效。因此,重采样检测对于允许隐写分析获得关于封面图像的统计信息的精确信息非常有用。然而,所有提出的重采样检测方法都是在被调查图像为封面图像(即未嵌入图像)的前提下设计的。嵌入行为进一步引入了统计变化;因此,需要能够在覆盖和隐秘图像中找到正确检测重采样的方法。
篡改者对图像进行放大、缩小、旋转等操作都属于数字图像重采样的范畴,它属于最常见的图像篡改手段之一。虽然图像经过了重采样操作,不能直接判断为经过了恶意篡改,但是其可以给取证人提供有力的辅助判断信息。目前国内外已有一些研究机构在重压缩取证这个领域内找到了有效的检测成果。
目前,业内常用的现有技术是这样的:图像的重采样的操作对图像所产生的影响主要表现在导致插值点和邻域像素具有相关性以及导致图像的二阶导数信号的统计特征具有周期性。通常,在重采样过程不会留下可见的痕迹,但它们会在图像像素之间引入特定的统计特征。通过这些插值统计特征(重采样特征)可以研究不同的重采样检测方法。现有重采样检测方法通常可以分为两类。一类是(例如)使用相邻像素之间的特定相关性,另一类使用由内插信号的导数产生的可检测的周期性特性。
在第一类方法中,Popescu和Farid指出插值过程引入了重采样图像像素之间的相关性。他们提出基于期望最大化(EM)算法来测量这些相关性Kirchner用线性滤波代替了EM算法,并提出了基于概率图的最大梯度的自动检测法。这些方法基于这样一个事实,尽可能地发现一组相关的以同样的方式进行重采样的图像像素的相邻的特性。即找到一组素与重采样图像中的相邻方式。因此,这种方法的核心是估计每个像素与其邻域之间的线性相关性。给定一个可能被操纵的图像Y和像素的相邻区域(通常是大小为N×N的中央正方形区域),线性相关可以描述如下:
这里的β(k,l)是一个标量(β(0,0)=0)
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于华中师范大学,未经华中师范大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201810401354.5/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:非接触式罐装堆肥腐熟判断方法
- 下一篇:一种白细胞图像清晰度评价方法及装置