主要内容有：修改对数字图像影响的考核标准层次化分类；多重JPEG压缩的鉴定算法；将计算机视觉与图像篡改鉴定进行融合的基于相机标定的鉴定算法；针对低分辨率照片、含文字照片等特殊照片的鉴定算法；对于含有文字的照片，通过对文字的成像过程进行溯源和重构来定位异常文字的鉴定算法，光源鉴定算法。真实性评价模型等。
样章试读
目录
前言
第1 章绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 数字图像真实性鉴定的研究意义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 数字图像真实性鉴定研究现状. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 传统数字图像保护方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.2 盲环境下的数字图像鉴定方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
第2 章数字图像. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1 照片的发展. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
2.2 数码照片基础. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.1 数码照片与胶片照片的区别. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.2 数码照片的成像过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
2.2.3 数码照片生成的基本步骤. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
2.3 数码照相机与数码照片. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.1 数码照相机的“色彩”合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.2 CFA 插值算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
第3 章数字图像真实性鉴定基础. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
3.1 数字图像篡改行为分类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.2 针对颠覆类篡改的鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
3.2.1 计算机生成图像鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
3.2.2 相机翻拍图像认证技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
3.2.3 相机来源认证技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3 针对严重类篡改的鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
3.3.1 针对同幅图像copy-move 篡改的检测技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3.2 基于统计特征的图像篡改检测技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.3.3 基于局部特征的图像篡改检测技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.4 针对一般类篡改的鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
3.5 图像篡改鉴定技术的发展阶段. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
第4 章多重JPEG 压缩的篡改鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.1 JPEG 压缩简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.1.1 JPEG 编/解码过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
? vi ? 目录
4.1.2 篡改引起的JPEG 图像变化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
4.2 基于分块思想的多重JPEG 压缩检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2.1 JPEG 压缩误差分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
4.2.2 分块的方法加速检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
4.2.3 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.3 基于滑窗思想的多重JPEG 压缩检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.3.1 恶意JPEG 压缩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.3.2 针对恶意JPEG 压缩的滑窗检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
4.3.3 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.4 基于量化误差一致性的多重JPEG 压缩篡改取证技术. . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.4.1 量化误差一致性检测算法的理论基础. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.4.2 利用量化误差一致性进行多重JPEG 压缩检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.4.3 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
第5 章基于计算机视觉的篡改鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.1 计算机视觉基础. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74
5.1.1 计算机视觉的应用领域. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
5.1.2 计算机视觉应用于数字图像篡改鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.2 盲环境下单幅图的篡改鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
5.2.1 用于图像鉴定的相机标定方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.2.2 针对非对称裁剪的鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
5.2.3 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
5.3 基于单个目标的篡改鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.3.1 照片成像的空间映射模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
5.3.2 基于一维正交物体的图像鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5.3.3 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
5.4 针对主点轻微偏移的篡改鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.4.1 相机外部矩阵用于图像篡改鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.4.2 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.5 针对低分辨率图像的篡改鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.5.1 低分辨率图像的广义成像模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.5.2 基于主点偏移的低分辨率照片鉴定方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.5.3 基于外部旋转矩阵的低分辨率照片鉴定方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105
5.6 基于特征点优化的篡改鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
5.6.1 正交消隐点性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.6.2 正交消隐点用于相机标定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
目录? vii ?
5.6.3 正交消隐点估计主点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109
5.6.4 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
第6 章图像中文字的篡改鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.1 基于相机标定的文字变造篡改鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.1.1 汉字特征点的提取. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
6.1.2 汉字图像单应性矩阵标定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.1.3 获取重构汉字. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
6.1.4 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.2 文字图像局部篡改取证技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
6.2.1 图像中笔画边缘检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
6.2.2 笔画边缘特征的提取. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
6.2.3 支持向量机分类模型训练. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
6.2.4 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
第7 章基于光源信息的篡改鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
7.1 光照方向的估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
7.1.1 光照方向与图像取证技术的结合. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.1.2 光照方向的估计原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
7.2 基于光照方向不一致的图像盲取证技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133
7.2.1 图像中目标物体的边缘定位. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
7.2.2 目标物体的边缘数据拟合. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
7.2.3 数学规划中目标函数及其约束条件的建立. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
7.2.4 利用K-K-T 条件解关于光源方向的凸规划. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7.2.5 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7.3 投影与光照方向不一致的数字图像篡改检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
7.3.1 投射阴影估计光源区域. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
7.3.2 投影与光照方向的一致性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
7.3.3 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
第8 章数字图像真实性评价模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
8.1 数字图像处理与真实性评价. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143
8.2 层次化的真实性评价模型设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
第9 章数字图像真实性鉴定实例分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
9.1 数字图像的篡改鉴定过程分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
9.2 《利比亚冲突》的真实性鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
第10 章总结和展望. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
10.1 总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
10.2 研究展望. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162
参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166]]>
京公网安备 11010102004214号