[发明专利]基于shadow matte一致性的图片伪造检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字图像真实性鉴定和图像处理技术领域。本发明属于数字图像真实性鉴定和图像处理技术领域，具体涉及一种图片伪造检测方法。

背景技术

随着图像编辑处理工具的高速发展，甚至非专业的普通用户也能轻易地通过在原始图像中插入来自其它图像的内容来篡改图像，并且做到人眼难以辨别的程度，达到以假乱真的目的，给我们带来许多不便。数字图像真实性鉴定技术对图像证据的可信度做出评价，辅助新闻、军事、法律、经济等决策，可以广泛应用于军事领域和民用领域。本发明以物体影子为切入点，从几何、物理的角度分析阴影属性，鉴定图像真实性。

本发明中涉及到的背景技术有：(1)数字水印。数字水印技术【1】通过事先在图片中加入水印信息来鉴别图像伪造，由于伪造过程会破坏水印的完整性，因此可以用来鉴定图像真实性。(2)基于区域相似度比较的鉴别算法。如【2】中Fridrich通过估计区域相似度判断复制区域。(3)基于成像原理的判断方法。如【3】中Johnson和Farid通过估计相机主点位置来判断人像合成。

目前，图像伪造检测技术主要分为数字水印技术和盲检测技术。数字水印技术在原始图像中加入“水印”以防止篡改者对图像进行修改。然而，数字水印技术具有两个有难以克服的缺陷。首先，它需要图像提供者在图像拍摄时对图像进行预处理以加入水印，但这在很多实际情况下是不可能的，通常得到的图像是没有经过“预处理”的图片；其次，水印信息很容易被像JPEG、MPEG4这样的有损压缩毁坏，导致鉴定失败。另一类检测技术为盲检测技术，即不依赖任何预签名或预嵌入信息来鉴别图像真伪和来源的技术，具有很高的适用性。Fridrich的方法【2】通过比较图像各区域的相似度来查找复制伪造区域，但该方法需要从已知图像或视频中提取待比较区域以进行比较，所以不能识别未知来源的图像伪造，另外，此类方法的时间复杂度太高，不适合大规模应用。Johnson和Farid【3】采用相片中人眼的特征估计相机主点的位置，如果从同一个照片中两个人眼睛估计出的主点位置差异很大，说明必然有一个人是从另外的相片中复制过来的。该方法在眼睛区域足够大的情况下才有比较高的精度，考虑到目前主流相机分辨率的大小，拍的照片中人眼区域通常都是不可测量的，同时，该方法在人眼不可见时也会失效，如人戴着太阳镜的情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种时间复杂度低，并具有较广适用性的数字媒体(数字图像或视频)真实性的验证方法。为此，本发明采用如下的技术方案：

一种基于shadow matte一致性的图片伪造检测方法，包括下列步骤：

第一步：在待检图像I(x，y)中选取两处或两处以上待判定的影子区域；

第二步：对每个待判定的影子区域，提取影子所有边缘点B_i＝{x_ij}，其中x_ij为第i片影子区域中第j个影子边缘点；