[发明专利]一种基于感光器件噪声指纹的溯源系统

权利要求书

1.一种基于感光器件噪声指纹的溯源系统，其特征在于，包括参考图像采集模块、参考图像PRNU降噪模块、均值计算模块、参考图像参考噪声值获取模块、待测图像提取模块、待测图像PRNU降噪模块、待测图像参考噪声值获取模块、阈值训练模块、相关系数计算模块和溯源判断模块；

其中，所述参考图像PRNU降噪模块包括参考图像PRNU提取单元、参考图像PRNU滤波单元和残留噪声获取单元；所述参考图像采集模块用于利用可疑相机采集大量相片，并将每张图像作为参考图像I_k，其中K＝1，2，…，M；所述参考图像PRNU提取单元用于提取参考图像I_k中的PRNU；所述参考图像PRNU滤波单元用于利用维纳滤波器对提取到的PRNU进行降噪处理，得到无噪图像F_k。

2.根据权利要求1所述的一种基于感光器件噪声指纹的溯源系统，其特征在于，所述参考图像PRNU降噪单元的具体降噪过程如下：

S1：给定某一图像I，计算其四级小波分解，得到每级小波分解的水平细节分量h(i，j)、垂直细节分量v(i，j)及对角细节分量d(i，j)；

S2：对每个子带小波系数四个不同尺度的W*W邻域N，W∈{3，5，7，9}，利用最大似然估计来计算其原始无噪图像小波系数的方差，其公式如下：

然后，选择四个方差中的最小值最为最后的估计结果：

S3：利用维纳滤波器得到降噪后的小波系数：

再将v(I，j)和d(I，j)均采用上述方法进行计算；

S4：对每级小波系数都重复上述S1-S3步骤，最后对降噪后的小波系数利用小波反变换重建降噪后的图像I_k；

所述残留噪声获取单元用于对无噪图像F_k和参考图像I_k做差值计算，得到残留噪声值N_k，其具体公式如下：

N_k＝I_k-F_k (4)。

3.根据权利要求1所述的一种基于感光器件噪声指纹的溯源系统，其特征在于，所述均值计算模块用于对残留噪声值N_k进行均值计算，得到参考噪声值N_ref，其公式如下：

所述参考图像参考噪声值获取模块用于提取参考噪值N_ref，并将其发送至相关系数计算模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于感光器件噪声指纹的溯源系统，其特征在于，所述待测图像提取模块用于提取需要进行取证待测图像的PRNU；待测图像PRNU降噪模块用于对待测图像进行处理，得到待测参考噪声值NP，其具体处理过程如下：

SS1：提取待测图像的PRNU，并利用维纳滤波器对待测图像进行滤波处理，得到待测残留噪声值；

SS2：将待测残留噪声值与待测图像的PRNU做差值，得到待测参考噪声值NP；

所述待测图像参考噪声值获取模块用于提取待测参考噪声值NP，并将其发送至相关系数计算模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于感光器件噪声指纹的溯源系统，其特征在于，所述阈值训练模块用于通过训练噪声样本得到鉴别鉴别阈值T，其具体公式如下：

式中：为与模式噪声主要成分参考值与该类相机的训练样本模式噪声主要成分之间的相关系数均值示，为与不同类相机训练样本模式噪声主要成分之间的相关系数均值，n_s为相同类训练样本的数目，n_d为不同类样本的数目。

6.根据权利要求1所述的一种基于感光器件噪声指纹的溯源系统，其特征在于，所述相关系数计算模块用于参考噪声值N_ref和待测噪声值NP进行相关系数计算，其具体公式如下：

式中：NP,N_ref以向量形式表示，“-”表示均值，“∣∣∣∣”表示范数。

7.根据权利要求1所述的一种基于感光器件噪声指纹的溯源系统，其特征在于，所述溯源判断模块将鉴别阈值T和相关系数ρ作为溯源判断依据，若相关系数ρ大于鉴别阈值T，则表示待测图像来源于该可疑相机；若相关系数ρ小于或等于鉴别阈值T，则表示待测图像并不来源于该可疑相机。