(完整版)基于光照方向不一致性的图像盲取证方法
基于无限光源光照模型的档案真伪盲鉴别算法
一
拼接篡改操作通 常会破 坏 自然 图像 的数据特性 ，光源
方 向 的 不 一 致 性 就 是 这 种 图像 拼 接 篡 改 过 程 中 遗 留 的 痕迹。 因此 ， 可 以 通 过检 测档 案 图像 中不 同 区域 的光 源 方 向是 否 一 致 来 鉴 别 图像 的 真伪 。基 于 这 种 思 想 ， 对 于 拼 接 光 照 条 件 较 好 的两 幅或 多 幅 图像 而 生 成 的伪 造 图
旦被篡改 ， 该 档 案 将 失 去其 原 有 的 意 义 。 并 被 视 为无
效 档案。 因此 ， 对档案图像 在加工 、 存储 、 传输 和应用过 程 中防伪 、防篡改 的版权保 护以及原始性鉴别将是数
字 化 档 案 开 发 和 利 用 的 技 术关 键
像， 本项 目拟采用基 于 Ｌ ａ ｍｂ ｅ ｒ ｔ 光照模型 的盲鉴别算法
Ｆ ｉ ｌ Ｌ ａ ｍｂ ｅ ｒ ｔ ｌ ｉ ｔ ｍｏ ｄ ｅ １ ．
案在 加工 、 存储、 传输 和应用 过程 中防伪 、 防 篡 改 的 版
的原始预嵌入信息 。盲鉴别技术是一种新 的图像真实 性分析思路 ， 直接依靠 图像 本身 ， 在不需要任何 预嵌 入 信息前提下 ．通过 分析检测图像 的来源 和图像 篡改 的
权保护 以及原 始性鉴别 。将是数字化档案开发 和利 用 的技术关键 。而随着电子高科技 的飞速发展及数字 时
代 的降临 。计算 机技术 的成熟 以及高性能数码相机 和
湖北 档案 ２ ５
图像 处 理 软 件 的 广泛 普 及 ， 数 字 图像 的 修 改 、 编 辑 变 得 异 常简 单 。 与 此 同时 ． 档案图像 、 新 闻媒 体 、 司法 证 据 甚
基于Lambert-Phong模型的图像盲取证方法
漫反射和镜面反射是 同时存在 的。 为了更准确地描述物体 表面 的光照条 件 ， 文 同时考虑 本
漫 反 射 和 镜 面 反 射 ， 出 了一 种 Ｌ ｍ ｅ —ｈｎ 光 照 模 型 ， 提 ａ ｂ ｒＰ ｏ ｇ ｔ 如
ｓ ｏ ａ ｔ ｌｍ ｎ ｔ ｎｄ ｅ ｔ ｎｏ ｉｅ ｎ ｏ ｊｃ ａ ｅ ｏ ｌ ｅｃ ｌ ｌｔ ｃ ｕａ ｌ ｕ ｉｇ ｈ ｒｐ ｓｄｉ ｕ ｉａ ｏ ｈ ｗ ｔ ｔ ｈ ｉｕ ｉａ ｏ ｉ ｃｉ ｆ ｆ ｒ ｔ ｂｅｔ ｉ ｉ ｇ ｓ ｕｄｂ ａ ｕａ ｄａ ｃ ｒｔ ｙ ｓ ｅｐｏ ｏｅ ｌｍ ｎ ｔ ｎ ｈ ｅｌ ｉ ｒ ｏ ｄｆｅ ｓｎ ｍ ｃ ｃ ｅ ｅ ｎ ｔ ｌ ｉ
ＤＵ ｎｇ ｙ ． ＹＡＯ ａ ｇ ｓ ｕ Ｈｏ － ｅ Ｗ ｎ —ｈ
ｆｃｏｌｆＣ ｍ ｕｅ Ｓｉ ｃ ａ ｄＴｃｎｌ ｙ ｏｃｏ ｎ ｅｓｙ Ｓｚｏ ｉｎ ｓ １０ ６ ｈｎ） ｈ ｏ ｏ ｏ ｐ ｔ ｃ ｎｅ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｓｏｈ ｗ Ｕ ｉ ｒｉ， ｕｈ ｕＪａ ｇｕ２５ ０ ，Ｃ ｉ Ｓ ｒ ｅ ｏ ｖ ｔ ａ
司法鉴定中关于伪造图像鉴定研究
司法鉴定中关于伪造图像鉴定研究摘要：网声像资料的真伪鉴定已成为现代司法鉴定领域中较为重要的组成部分，与此相关的各种司法争议和伪证现象日益突出。
面对司法鉴定发展中的严峻形势，人们意识到有必要利用先进的图像处理技术来解决伪造图像的司法鉴定问题。
本文介绍了图像取证技术的研究背景，研究内容，以及各种伪造技术手段，最后阐述了司法取证中伪造图像的主要鉴定技术方法。
关键字：伪造图像；数字图像处理；司法取证声像资料是随着现代科学技术发展而出现的一种新的证据形式，与书证、物证、证人证言、当事人陈述、鉴定结论、勘验笔录一起作为民事诉讼法法定证据。
声像资料主要以视频、图像、声音为表现形式，能准确、生动地记录并还原案发情况，包括与案件有关的场景、过程和音效等，为案件的侦查、诉讼及审理提供可信度较高的线索。
该鉴定技术是运用物理学、计算机科学和图像学的基本原理和研究成果，对录音带、录像带、磁盘、光盘、图片及文档等载体上记录的声音、图像信息进行真实性、完整性及其所反映的事件过程进行鉴定，并对声音、图像中的语言、人体、物体做出种类或同一认定。
1 研究背景声像资料的司法鉴定领域中，图像资料的鉴定是当前较为重要的研究内容之一。
随着计算机技术的飞速发展和广泛普及，图像资料的发展趋势呈现出载体形式日益多样化和图像操作简单化的特点。
图像资料的记录方式已不仅局限于采用传统模拟摄像机拍摄，人们更多地利用数码相机、数码摄像机、智能手机等高科技产品进行图像采集和存储。
同时越来越多的智能化图像处理和编辑软件如CorelDraw、Photoshop、NeoImaging、ACDSee 等得到了广泛使用，使得修改、编辑和存储图像资料变得越来越简单，颠覆了人们“眼见为实”的传统观念。
图像取证技术的产生是社会发展和法制健全的必要产物，是基于司法机关的执法需求而诞生的。
图像取证是计算机取证的一个分支，运用计算机科学技术及相关科研领域的基本理论原理、研究方法、实现技术等手段获取犯罪行为相关的图像证据。
基于映射机制的遥感影像盲水印算法
基于映射机制的遥感影像盲水印算法任娜;朱长青;王志伟【摘要】A blind watermarking algorithm resistance against the geometric attacks for remote sensing data is presented based on mapping mechanism. First, the pseudo-random binary sequence, which is generated by the random number generator, is used as the watermarking information. Then, the mapping function of the image data and watermark information is established, and the mapping variable is expanded, which can determine the watermark embedding position. Finally, the modified pixelvaluebit-plane, which is based on mapping mechanism, is used as the watermark embedded rules. Watermark detecting is the inverse process of watermark embedding, and the watermark information is determined by majority rule. The presented method overcomes the limitation that the image size and the pixel relative coordinate remain the same after the traditional attacking. The watermark capacity has been effectively expanded, and the presented method has good robustness, invisibility and maintains the accuracy of features and statistical properties of image.%针对遥感影像数据，提出一种基于映射机制的抵抗几何攻击的强抗差性盲水印算法。
基于LBC的计算机生成图像盲鉴别算法
ｆ ｒ ｏ ｍ ＲＧＢ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ｔ ｏ ＨＳ Ｖ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ． Ｔｈ ｅ ｎ， ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｂ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ ｉ ｓ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ＨＳ Ｖ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｌ ｉ ｎ ｄ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍｓ
式中的一个像素对应了原始图像f中的4个像素因此下采样图像f中相邻两个像素的信息可以反映原始图像f中相邻8个像素的信息所以在下采样图像中提取局部二进制计数模式矩阵直方图特征可以反映比原始图像f更大尺度上的纹理信息
第 ４ ２卷 第 ６期 ２ ０ １ ５年 ６月
计
算
机
科
学
Ｖｏ １ ． ４ ２ Ｎｏ ． ６
基于光照方向不一致性的图像盲鉴别方法
基于光照方向不一致性的图像盲鉴别方法
吕颖达;申铉京;陈海鹏;王友卫
【期刊名称】《吉林大学学报（信息科学版）》
【年(卷),期】2009(027)003
【摘要】图像篡改破坏了自然图像的光照一致性,为了保证图像内容的安全性,提出一种基于光照方向一致性的图像盲鉴别方法鉴别图像真伪.该方法根据图像的实际强度与计算强度间的误差函数以及适合不同光源模式的约束条件,估计不同光源模式下图像的光照方向.通过分析图像中不同对象或对象与背景之间的光照方向是否一致,判断图像是否被篡改.实验结果表明,无限光源模式的数字图像盲鉴别方法的正确检测率可达到81.8%,从而证明了局部光源和复合光源模式的数字图像盲鉴别方法的有效性.
【总页数】6页(P293-298)
【作者】吕颖达;申铉京;陈海鹏;王友卫
【作者单位】吉林大学,计算机科学与技术学院,长春130012;吉林大学,计算机科学与技术学院,长春130012;吉林大学,计算机科学与技术学院,长春130012;吉林大学,计算机科学与技术学院,长春130012
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.利用JPEG块效应不一致性的合成图像盲检测 [J], 魏为民;唐振军
2.基于组合范数的单一方向运动模糊图像盲复原 [J], 陈文标;孙圣姿;万源
3.基于Lambert光照模型的图像真伪盲鉴别算法 [J], 陈海鹏;申铉京;吕颖达;金玉善
4.量化不一致性的JPEG合成图像盲检测 [J], 胡惠平;陈水利
5.基于暗通道先验和多方向加权TV的图像盲去模糊方法 [J], 杨爱萍;张越;王金斌;何宇清
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像素方向分布不一致性的图像模糊取证方法
彭 蜜 ， 彭圆圆
（ １ ． 湖 北 第 二 师 范 学 院 计 算机 学 院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ２ ０ ５ ；
２ ． 贵州 Ｉ 大 学 计 算机 科 学 与信 息 学 院 ， 贵州 贵 阳 ５ ５ ０ ０ ２ ５ ）
ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｉ ｘ ｅ ｌ ｓ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｔ ａ ｍｐ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ 。 Ｅｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｍａ ｎ ｕ ａ ｌ ｂ ｌ ｕ ｒｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ａ ｔ ａ ｍｐ ｅ ｒ ｅ ｄ ｉ ｍａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｌ ｓ ｏ ｈ ａ ｓ ａ ｇ ｏ ｏ ｄ ｒ ｏ ｂ ｕ ｓ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ． Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｂ ｌ ｕ ｒｉ ｎ ｇ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｇ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｐ ｉ ｘ ｅ ｌ ｓ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｃ ａ ｍｅ ｒ ａ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｂ ｉｎ ｒ ｇ Ｕ Ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｔａ ｍｐ ｅ ｒ ｅ ｄ ｉ ｍａ ｇ ｅ．Ｆ ｏ ｃ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ
数字图像盲取证技术研究综述
像光照一致性 、 各种物体 的比例关系、 色彩反差一致性、 局部分 提 出了一个数字 图像盲取证 技术 的基本 框架 ， 它包 括图像建 模、 特 征提取与特 征分析、 算法设计、 测试与验 证、图像盲取证
目前 ， 通 常有两 种取证 技术 一是 数字 图像主动 取证技 术 辨率 、 边缘 特征等方面 阐述了静态 图像原始性检验技术 。 吴琼 （ 数 字签名、 数 字水 印） ， 另一种是数字图像被动取证技术 ， 也 通常称为数字图像盲取证技术 。
随着 计算机技 术、网络技 术、 多媒体技 术的迅速 发展 ， 数 被 篡改的位置 以及被篡 改的严重程 度。 数字签名和数字水印检 字图像已在我们工作生活 中发挥着 越来越 重要的作用 ， 与此 同 测技术 的一个共同特点是 内容 提供方必须对图像进行 预处理， 时， 高质 量数码相机 的普及和功能 日益强大 的图像处理软件 的 提取 签名或嵌入水 印。 换句 话说 ， 只有所 有的数字 图像在 发布 相应 的鉴别技术 才能真正 广泛应用 ， 使得人们不需要特 殊的专业技 术即可对数字图像进 之前都实现了签名提 取或水印嵌入 ， 行非常逼真 的修 改， 处理效果很难 通过人 眼分辨。 大 多数 人对 有效 ， 而在实际应用中， 绝大多数数字 图像事先并没有预处理，
１ 数字 图像 取证
数字 图像取证技术是一个多学科综合 的研 究问题 ， 它 涉及 别成 立了专门的数 字媒体 检测技术研 究小组 。 相比国外， 国内 计 算机 视觉 、 信 号处理 、 计 算机 图形 学、 机 器 学习、 成像传 感 在该领域 的研 究起 步较晚 ， 但 由于该项研 究在法律 、 公 安实务
名、 法庭犯 罪取证、 保险事故调查、 军事情报分析等领域 ， 有着
基于JPEG图像的盲取证技术综述
被动检测 。
２常见的图像篡改方法
在 现在的数字时代 ， 数字 图像摄取设备价 格低廉，个人计算机用户可 以用功能多样 的图 像 编辑 软件任 意修改数字图像 。常见 的数字 图 像伪造篡 改方法有很 多，常见 的有 以下几种 ： （ １ ）图像变换 ，编码和压缩
（ １ ）压缩 量化相关性 的图像真伪盲检 测
图像与多媒体技术 ・ Ｉ ｍａ ｇ ｅ＆Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｍｅ ｄ ｉ ａ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
基于 Ｊ Ｐ Ｅ Ｇ图像 的盲取证技术综述
文／ 刘衍 张 明 旺
（ ３ ）用提取 图像的某 些特 殊信 息，将 构 Ｊ Ｐ Ｅ Ｇ格式是最为广泛的图像 格 式 之 一 ， 图 像 处 理 软 件 大 量 的 应 用，使 得 图像 的真 实性鉴 别 成 为研 究 的热 点 本 文 对 Ｊ Ｐ Ｅ Ｇ格 式 的图像 的盲取 证技 术做 了基 本 的 概 述， 以及 分析 了常 见 图像 的 篡
鉴别的 目的需求 ，图像被动取证技术的研究主 要分为三类：图像真实性检测、图像来源认证、 图像完整性检测 。图像的真实性测试是盲取证 的重要 内容 ，目的是检测图像是否通过了图像 篡改方法伪造 图像 内容 。根据检测对象的真伪
可 以将分为 以下几类 ：图像篡改过程中所留下 的痕迹被动的检测 ；通过统计 图像采集设备的
的算 法 。
［ ２ ］ 姜楠 ， 王健编著 ． 常用 多媒体 文件格式 与 压缩 标 准解析 【 Ｍ ］ ． 北 京 ：电子工 业 出版
社 ． ２ ０ ０ ５ ． Ｐ Ｐ ． ４ ０— ６ ．
量 化相 关性检 测算 法是基 于合 成 图像 的 质量因子不同的假设条件下 ． 检测 图像 编码量
基于色像差的数字图像盲取证系统设计
基于色像差的数字图像盲取证系统设计
王大青;管会生;杜佳;蒋宝成
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2009(025)006
【摘要】数字图像的入侵越来越引起人们的关注,大量未加水印的数字照片,遭到入侵后,开展取证分析工作十分困难.由于数码相机在成像过程中,受到光学系统的制约,难以避免地存在着色像差.也就是说,图像各像素间存在着较强的局部联系,对图像的修改势必会引起图像统计特征的变化.基于此,提出并设计了一个适用于数字照片的图像取证分析系统,其中对部分已有图像入侵盲检测算法进行了改进.
【总页数】3页(P83-84,100)
【作者】王大青;管会生;杜佳;蒋宝成
【作者单位】730000,兰州大学信息科学与工程技术学院;730000,兰州大学信息科学与工程技术学院;730000,兰州大学信息科学与工程技术学院;730000,兰州大学信息科学与工程技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP319
【相关文献】
1.基于块效应测度的JPEG数字图像盲取证 [J], 李旋宇;钱叶旺
2.基于人工神经网络的数字图像盲取证 [J], 高强;张华熊
3.数字图像区域复制篡改的盲取证技术研究进展 [J], 赵洁;刘萌萌;武斌;翟大伟
4.基于遗留痕迹的数字图像盲取证综述 [J], 王焕文;徐晓刚;徐冠雷;王孝通;;;;
5.基于相关性检测的数字图像盲取证算法仿真 [J], 杨晓花
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一类光照不均图像的特征提取方法
一类光照不均图像的特征提取方法吴金杰;杨翠荣;杨勇;庞全【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2011(20)12【摘要】Changes in lighting are unavoidable and they have a big effect on the way the object looks. It makes a challenge to find a robust local invariant feature descriptor for these uneven illumination images. Most of approaches to feature extraction are based on the premise of that the color image should be converted to grayscale. This paper presents a new approach that it introduces the color independent components based on the Kubelka-Munk model instead of using the gray space to detect the corners. It uses multi-scale Harris corner detection to show the feature of the image, so more details were demonstrated. Experimental results support the potential of the proposed approach.%图像采集过程中因环境光照不佳等原因往往造成的光照不均,同一物体在不同光照条件下成像差异极大,给图像特征提取带来了挑战.为了提高特征提取对光照不均的鲁棒性,提出了基于色彩衡量的特征检测方法.根据Kubelka-Munk光谱辐射理论,分析计算颜色的空间结构和光谱结构,利用高斯颜色模型估算得到色彩衡量取代灰度图作为信息输入,并在多个尺度下结合Harris角点检测方法进行角点提取,综合得到图像特征信息.实现结果显示,相比传统的特征检测方法,该算法得到的特征点具有数量多、分布均匀及鲁棒性强等优势,较好的解决了光照不均带来的影响.【总页数】5页(P78-82)【作者】吴金杰;杨翠荣;杨勇;庞全【作者单位】杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所,杭州310018;杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所,杭州310018;杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所,杭州310018;杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所,杭州310018【正文语种】中文【相关文献】1.自适应的纹理图像光照不变特征提取方法 [J], 尚赵伟;胡德恒;赵恒军;杨君2.基于特征分类的麻将图像光照不均校正方法 [J], 王财盛;朱威;胡文文;徐鑫涛3.光照不均匀的结构光图像的条纹快速提取方法 [J], 郑红波;石豪;杜轶诚;张美玉;秦绪佳4.抑制光照不均匀影响的图像特征点提取算法 [J], 薛冕;刘翔;石蕴玉;辛斌杰5.多尺度光照不变人脸特征图像的提取方法 [J], 李伟红;王兵;龚卫国;辜小花因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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局部光源模式的图像盲取证方法
无限光源照射时拍摄的图像, 其光照方向L 不依赖图像坐 标, 期望相邻小平面的光照方向是相同的, 而局部光源(例 如室内的灯) 照射下拍摄的照片, 其光照方向L 与图像坐标 相关, 期望每个小平面的光线汇聚于一点。
假设局部光源为S, ci 和ci - 1为 任意两个小平面的中心点, L i , L i - 1表示ci , ci - 1与局部点光 源之间的连线, 即分别以ci , ci -
Ld ( p) ka kd ( L N(P) cos) ka kd (N(P)L) ……①
基础算法
把相机拍摄的三维图像简化为二维平面, 只考虑光照方向 的Lx和Ly两个分量
根据图所示, 图像中的整个景物表面具有相同的漫反射 率, 为满足条件, 可以把整个图像分成k个小平面, 每个小平 面包含P个像素点, 并且每个小平面具有相同的漫反射率, 所 以每个小平面的漫反射率kd可取单位值, 然后单独估计每个 小平面的光照方向L i , 最后再把这些光照方向融合到一起,
数码相机和数字打印扫描设备的急剧增长和快速普及， 使人们比以往任何时候更能接触到大量照片、图片，并比以 往任何时候都更加偏爱照片、图片，“数字照片时代”或 “数字图片时代”己经到来。与此同时越来越多的图像处理 和编辑软件如Photoshop, ACDSee, iPhoto等的广泛使用， 使得修改、编辑以及存储数码照片变得越来越简单和有趣。 然而，当我们的视觉和听觉在尽情地享受着现代多媒体技术 及数字传输技术带来的愉悦，当我们在毫无限制地任意编辑、 修改、拷贝和散布数字音乐、图像、视频时，我们是曾想过 这些数字媒体原创者的版权和经济利益如何得到保护?我们 所听到和看到数字媒体是完整、真实、可信?
基于光照方向不一致性的图 像盲取证方法
指导教师：李昕 学生：李颜（09720961）
2010.4.16
背景知识
数字图像真实性鉴别技术是确保数字图像信息安全的一 种新的有效手段。
图像篡改可归结为对图像对象的增、删、改操作, 一 般是将图像中的对象或背景与另一幅图像的背景或对象相 结合, 以造成某种假象, 或删除图像的某一部分对象或背景 隐藏重要目标。这些操作通常会破坏自然图像的光照一致 性, 并且图像篡改很难使光照效果和定向的光源相匹配 (例 如晴天的太阳、室内的电灯等) , 因此可根据图像中场景光 照的不一致性, 对数字图像进行盲鉴别。
得到最终的光照方向。
测得图像中任一像素点的强度Id ( x, y) , 并由一个像素
点的平面法线和此像素点到光源的方向向量计算出该像
素点的一个强度值, 由此得到测量强度和计算强度之间 的误差函数, 且这个误差函数是以光照方向L 为变量的。
……②
无限光源模式的图像盲取证方法
◎相邻小平面的光线是平行的, k个小平 面光源方向的方位是均等的, 即L i 和L i - 1之间的差值非常小(趋于零)。
图像伪造 知识
图像成像 过程
图像统计 特性
图像特征提取与 一致性模型建立
图像盲取 证算法
图像分类与 篡改区域定位源自结果 输出图像数据库
数字图像盲取证基本框架
基于真实性鉴别的数 字图像盲取证技术
基于图像伪造过程的 遗留痕迹进行盲取证
基于成像设备的一 致性进行盲取证
基于自然图像的统 计性进行盲取证
1）复制粘贴检测 2）JPEG双压检测 3）重采样检测 4）照明不一致检测 5）模糊估计
该方法根据图像的实际强度与计算强度间的误差函数 以及适合不同光源模式的约束条件, 估计不同光源模式下图 像的光照方向。通过分析图像中不同对象或对象与背景之 间的光照方向是否一致, 判断图像是否被篡改。
总体思想
从一幅图像中手动选取感兴趣的对象或 背景作为待检测图像, 根据Lambert光照模 型, 做一些使问题简化的假设, 由像素点处 的平面法线及图像中像素点的强度可得到 关于光照方向的误差函数, 使误差函数取得 最小值的光照方向即为所求。
◎在式②表示的二次误差函数的
基础上,增加以下规范项：
……③
用因数λ把二次误差函数f1 (L1 , ⋯, Lk , ka ) 和规范项f2 ( v) 连接起来, 得到最终的误差函数：
……④
用最小平方法估计光照方向, 对该误差函数关于v求
微分, 并令其结果为零, 得到：
……⑤
平均k个光源方向L1 , ⋯, Lk , 可得到无限光源照射下生
1为中心的小平面的光照方向。
设f3 (S ) 为局部点光源S到L i 和 L i - 1的距离之和, 因为在局部 光源模式下, 期望光线汇聚于一 点, 所以期望f3 (S ) 趋于零,以估
计光照方向。
确定规范项f3 (S ) 的算法如下:
1) 对误差函数 f1(v) Mv b（2 其中 ）。用最 v (L1xL1yL2xL2y……LkxLkyLs ) 小平方法求出v，即可求出任一小平面的光照方向 Li 。
主动取证与被动盲取证
数字图像主动取证即数字水印技术，数字水印是利用
数字作品中普遍存在的冗余数据和随机性把版权信息嵌入在 数字作品本身中，从而起到保护数字产品版权或完整性的一 种技术。
数字图像被动盲取证技术是指在没有嵌入水印的前
提下检测图像从拍摄以后是否经过了篡改。
图像篡改破坏了自然图像的光照一致性, 为了保证图 像内容的安全性, 提出一种基于光照方向一致性的图像盲 鉴别方法鉴别图像真伪。
1）CFA插值检测 2）模式噪声检测 3）色差检测 4）相机响应不一
致检测
1）自然图像统计模型 2）双相干系数和边缘
百分比特征 3）图像质量度量，二 元相似性度量等特征
图像盲取证方法分类
光照模型
〓此模型假设光线在空间所 有方向的反射强度均相同
〓当一个表面表现为朗伯(L ambert) 反射时, 观察者在 任何一个方向观察到的反射 亮度都相同, 即物体表面的 亮度与观察角度无关 ◆根据Lambert模型, 一个理想漫射物体表面上反射出的漫反射光的强度同入射 光与物体表面法向之间夹角的余弦成正比, 再将环境光所 产生的光强度计算在内, 可得到完整的图像强度表达式: