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1、小型微型计算机系统2008年4月第4期JournalofChineseComputerSystemsVol129No.42008基于小波和奇异值分解的图像复制伪造区域检测吴琼,李国辉,孙韶杰,涂丹(国防科学技术大学信息系统与管理学院,湖南长沙410073)E2mail:wuqiong-nudt@126.com摘要:针对数字图像取证中一类常见的复制粘贴图像伪造,本文提出了一种基于小波变换和奇异值分解的检测算法.该算法利用小波变换提取图像的低频分量,对低频分量分块提取奇异值特征,这种特征描述形式对图像羽化或边缘模糊等处理具有鲁棒性.然后将特征矢量进行按行字典排序,并且配合图像块的偏
2、移位置信息,进行图像复制伪造区域的检测和定位.实验表明该算法能够较精确地定位出复制和粘贴的图像伪造区域,并有效地减少了运算量,提高了检测效率.关键词:图像取证;小波变换;奇异值分解;复制伪造区域中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:100021220(2008)0420730204DetectionofCopyForgeryRegionsintheImageBasedonWaveletandSingularValueDecom-positionWUQiong,LIGuo2hui,SUNShao2jie,TUDan(CollegeofInformationSysteman
3、dManagement,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Aimingatacommoncopy2pasteforgeryintheresearchfieldofdigitalimageforensics,thispaperproposesadetec2tionapproachbasedonwavelettransformandsingularvaluedecomposition.Firstly,DWTisappliedtotheimage,andSVDisusedonfixe
4、d2sizeblocksoflow2frequencycomponentinwaveletsub2bandtoyieldareduceddimensionrepresentation.Therepresentationisrobusttominorvariationsintheimageduetoedgeblurring.TheSVvectorsarethenlexicographicallysort2ed,andcopyforgeryregionsarelocalizedbydetectingforallneighborhoodvectors.Theexperimentsde
5、monstratethatthepro2posedapproachcannotonlylocalizethecopyforgeryregionsaccurately,butalsoreducetheamountofcomputationandim2provethedetectionefficiency.Keywords:imageforensics;wavelettransform;singularvaluedecomposition;copyforgeryregion1引言行融合,最终对被检测图像给出一个综合的鉴别结果.为了掩盖图像中某些重要目标或制造出不存在的场景,随着图像
6、编辑软件功能的日益强大,数字图像极易被篡常用的一种伪造手段是复制图像中的某一区域,来覆盖图像改而不留明显痕迹,因此研究鉴别图像真伪的技术变得极为中的另一区域.这种伪造可能发生在同一幅图像中,也可能使重要和迫切.近十余年来,研究者们都致力于开发有效的数字用多幅图像来完成一幅合成图像.复制粘贴类型的图像伪造,[1,2]签名和数字水印算法来鉴别图像的真实性,然而数字签名虽然可能对篡改图像进行了一定的边缘处理,但是图像中的不能够将鉴别数据与原始图像相融合,嵌入水印则会导致图复制区域和相对应的粘贴区域基本上相似.基于这个思想,本像质量降低.另外,几乎没有绝对安全的数字签名或水印算法文通过
7、寻找图像中存在的相似区域来检测图像的伪造痕迹.能抵抗所有的攻击.穷举搜索法是一个显然的解决方法,其特点是算法简单,数字图像取证(DigitalImageForensics),也叫盲被动图[4]易于实现,但是运算量大是它的缺点.Fridrich提出通过对[3]像取证(Passive2BlindImageForensics),是另外一种图像图像块的DCT量化系数进行字典排序的算法,来检测图像复鉴别分析思路,指在不依赖任何预签名提取或预嵌入信息的制伪造区域.该算法把对图像像素的点操作转化为块操作,
