基于R_变换和奇异值分解的图像被动认证算法.pdf

第11卷 第1期 广 东 培 正 学 院 学 报 2011年3月 JOURNAL OF GUANGDONG PEIZHENG COLLEGEMar.2011 基于R-变换和奇异值分解的图像被动认证算法 刘潘梅 （广东培正学院 计算机科学与工程系, 广州 510830） 摘　要：提出了基于R-变换和奇异值分解的图像被动认证算法。该算法将图像分为部分重叠的子 块，对各子块进行R-变换，并对变换后的数据进行归一化，提取归一化后的数据奇异值，根据子块奇 异值的相似度来确定图像复制-粘贴篡改块对，从而得出篡改认证结果。该算法能有效地对经过旋转的 篡改区域进行认证，有较好的检测效果。 关键词：R-变换；奇异值分解；图像篡改；被动认证 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：粤内登字○ 引言 主成分系数的相似度进行篡改检测[3] ,该方法对噪 近年来，数字图像已普遍应用于各个领域。图 声和有损压缩有一定的橹棒性。Babak等人在上述 像篡改也因日益成熟的数字图像处理技术而变得容 方法的基础上提出了一种可以抗模糊和对比度调整 易起来。如今，恶意的图像篡改对我们的工作、生 的检测方法[4] 。 活，乃至社会秩序都产生了负面的影响。因此，图 以上方法具有一定的抗噪、抗有损压缩以及抗 像检测技术变得更加重要,也成为当今的一个研究 模糊的能力，但对篡改区域经过旋转操作的图像检 热点。目前，数字图像认证技术分为主动认证和被 测却失效了。目前针对篡改区域经过旋转的图像篡 动认证两种。前者要求先验知识的存在,其局限在 改检测方法不多。王睿等人提出了基于不变矩的方 于所有相机制造商需要达成完全统一的协议,对相 法对篡改部分经过旋转、镜像和缩放的图像进行检 机嵌入相同的水印算法才能有效地进行检测。但预 测，但检测结果出现了较多的残缺部分[5] 。本文提 先嵌入水印会使相机拍出的照片质量降低,加上其 出一种利用R-变换和奇异值分解对篡改区域进行 安全性令人担忧,使得现实中大部分图像没有预先 旋转处理的图像被动认证算法。该方法对图像子块 嵌入水印。这种情况引导人们朝着盲被动(passive- 在Radon变换的基础上进行，进行R-变换，并对 [1] blind)图像检测方向进行研究 变换后的数据进行归一化，提取归一化后数据的奇 。 图像篡改常见的一种方式是在一幅图像中将部 异值，对奇异值进一步处理，将处理后的结果作为 子块的特征，最后根据子块特征的相似度来检测认 分区域复制粘贴（Copy-Move）到另一个区域，以 证篡改区域经过旋转的复制-粘贴篡改图像。 掩盖某些真相。Jussica等人最先提出利用穷尽搜 索的方法针对这类篡改进行检测[2] 一、图像预处理 ,但该算法对噪 声和有损压缩比较敏感。Alin和Hany利用主成分（一）图像的Radon变换 分析法提取图像子块的主成分，然后通过比较子块 在1917年，奥地利数学家Radon研究了二维 收稿日期：2010-12-16 作者简介：刘潘梅（1980-），女，壮族，广西博白人，广东培正学院计算机科学与工程系助教，硕士，主要研究方向： 图形图像处理。 68 刘潘梅：基于R-变换和奇异值分解的图像被动认证算法 和三维中