《可容忍RST變換的圖像內容認證算法的研究》是依託華南理工大學，由沃焱擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：可容忍RST變換的圖像內容認證算法的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：沃焱
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
圖像內容認證技術的研究在以計算機網路為信息傳送載體的套用中必不可少。目前基於內容的圖像內容認證方法雖能抵禦壓縮、濾波等操作，但容易被仿造，且對平移，旋轉、縮放這樣不影響圖像內容的幾何操作束手無策。在本項目中，利用分散式信源編碼理論研究設計一套能接受保持圖像視覺質量和語義含義的幾何操作的圖像內容認證框架。所設計的內容認證框架具有可擴展性，能根據套用環境不同進行不同層次的認證，能有效地檢測惡意篡改，能像素級精確定位篡改位置，且並根據實際需求對篡改內容進行恢復重建。搭建實驗平台，通過仿真試驗和理論分析的手段評價和比較所提出的算法的性能。
結題摘要
我們將極坐標下計算Zernike矩的方法推廣到笛卡爾坐標下PHT矩的計算中.對極坐標進行設計和規劃,以消除笛卡爾坐標下PHT矩計算中存在的幾何誤差和積分近似誤差.在計算PHT核心係數時利用三角函式的對稱性和查找表減少三角函式的計算次數,以提高運算速度並消除疊代累計誤差.所提出的極坐標下的快速PHT算法在重建精度、旋轉縮放不變性、計算速度等方面都優於笛卡爾坐標下的PHT計算方法. 利用極坐標下的快速PHT算法我們提出了一種幾何不變的，可以檢測和定位篡改的圖像內容哈希方案。對圖像進行極坐標復指數變換，組合PCET矩的幅值和幅角後得到一組旋轉和尺度不變特徵。為了解決安全問題，用秘鑰K1對PCET矩進行加權，用密鑰K2對矩進行置亂。在驗證過程中，如果測試圖像被驗證為篡改圖像，可以根據圖像哈希計算一個篡改估計映射圖，並定位篡改區域。該方法可以容忍JPEG壓縮，幾何失真，模糊，噪聲，和增強等圖像處理操作。除了魯棒性，我們提出的方法還具有檢測微小篡改和定位篡改區域的能力。為了解決恢復篡改內容這個問題，我們利用局部線性嵌入（LLE）從非篡改區域學習對應的關係後對篡改區域進行修復，利用殘差補償（RC）的方法對LLE修復的結果進行進一步修正，最終能有效地修復篡改區域。 針對基於獨立分塊的無損圖像認證算法存在難以確定合適認證塊大小的問題，提出一種認證塊大小自適應變化的無損圖像認證算法。算法中的認證塊由基本分塊根據原圖像特徵和水印圖像保真度要求自適應組合而成,認證信息用數字簽名技術產生,以無損水印方式嵌入,同時以多次嵌入方式實現圖像編號的頑健傳送,利用圖像編號和認證塊編號防止矢量量化攻擊。理論分析與實驗結果表明該算法篡改定位能力強於現有無損圖像認證算法,且適應性強,能抗矢量量化攻擊。 此外，我們在超分重建、機器學習與分類、紋理合成等方面進行了探討，取得了一定成果。
