[发明专利]一种数字图像哈希签名方法

摘要

本发明公开的数字图像哈希签名方法，由数字签名的生成、数字签名匹配和篡改定位组成，数字签名生成包括：1)求DCT系数；2)量化DCT低频系数，得到DCT数据矩阵；3)对DCT数据矩阵做标准化和主成分分析，得到特征向量矩阵和特征向量值；4)量化特征向量矩阵和特征值向量，生成签名；数字签名匹配包括：5)反量化特征向量矩阵；6)计算相似度；7)将相似度与阀值做比较，由比较结果决定是否匹配；篡改定位包括：8)求待检验图像的新坐标矩阵；9)估算原始图像的新坐标矩阵；10)计算待检验图像与原始图像对应块的差值向量矩阵；11)用待检图像的特征值向量，计算HTS向量；12)确定篡改块的位置。

主权项

1、一种数字图像哈希签名方法，由数字签名的生成、数字签名匹配和篡改定位三部分组成，数字签名的生成包括：步骤1)、对数字图像做8×8分块的离散余弦变换，得到DCT系数；步骤2)、选取DCT低频系数并量化，得到DCT数据矩阵；步骤3)、对DCT数据矩阵进行标准化和主成分分析，得到特征向量矩阵和特征向量值；步骤4)、将特征向量矩阵中元素和特征值向量中的元素量化成字节型整数，将量化后的结果作为图像的签名；利用所生成的数字签名，可实现数字签名匹配，包括：步骤5)、反量化原始图像的数字签名与待检测图像的数字签名中的特征向量矩阵，得到量化前的特征向量矩阵；步骤6)、根据步骤5)所得到的特征向量矩阵，计算原始图像与待检测图像的相似度；步骤7)、将步骤6)得到的相似度与一设定的阀值做比较，若相似度大于阀值，则原始图像与待检测图像匹配，否则，不匹配；原始图像与待检测图像不匹配的情况之一是图像被篡改，由本发明的数字图像哈希签名方法中篡改定位可实现对篡改区域的定位，篡改定位包括：步骤8)、求待检验图像的新坐标矩阵，所述的新坐标是指图像中的各块的前8个低频DCT系数经主成分分析变换后的DCT系数，新坐标矩阵通过对待检验图像的标准化矩阵和特征向量矩阵做乘积得到；步骤9)、估算原始图像的新坐标矩阵，在估算过程中，用待检测图像的标准化矩阵代替原始图像的标准化矩阵；步骤10)、计算待检验图像与原始图像对应块的新坐标矩阵的差值向量矩阵；步骤11)、用待检图像的特征值向量，计算差值向量矩阵的HTS向量；步骤12)、查找HTS向量中数值最大元素的所对应的块，从而确定篡改块的位置。