基于边缘CFA内插特征一致性的图像拼接检测-东南大学学报.PDF

第３９卷第３期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３９ Ｎｏ３ 　 ２００９年５月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｙ２００９ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２００９．０３．００８　　　　　　 基于边缘 ＣＦＡ内插特征一致性的图像拼接检测 曹　刚　 赵　耀　 倪蓉蓉 （北京交通大学信息科学研究所，北京 １０００４４） 摘要：为了有效检测数字图像是否被篡改，提出了一种新颖的数字图像拼接快速检测算法．首 先，利用Ｃａｎｎｙ边缘检测算子，依据阶跃性约束条件，筛选出阶跃型边缘像素点．分别针对自然 图像中的阶跃型边缘和由拼接操作所形成的阶跃型边缘，建立垂直于边缘方向单像素序列的颜 色滤波阵列 （ＣＦＡ）内插模型．通过计算该单像素序列的局部灰度直方图，设计ＣＦＡ内插特征 量，以测度拼接前后灰度水平级在直方图两端分布的差异．然后，基于此特征量，利用阈值法实现 对自然边缘像素点和拼接边界像素点的分类，进而实现图像拼接检测与定位．标准拼接图像数据 集上的测试结果表明，虚警概率仅为００５时，本检测算法仍能达到０９７的高准确率．此外，该算 法还具有较好的鲁棒性，可抵抗一定程度的ＪＰＥＧ压缩和模糊等后处理． 关键词：图像拼接；ＣＦＡ内插；阶跃型边缘；局部直方图 中图分类号：Ｕ４５９．２　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００９）０３０４５９０５ Ｉｍａｇｅｓｐｌｉｃｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｏｆｅｄｇｅｂａｓｅｄＣＦＡｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓ ＣａｏＧａｎｇ　ＺｈａｏＹａｏ　 ＮｉＲｏｎｇｒｏｎｇ （ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，ＢｅｉｊｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｏｖｅｌｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｓｐｌｉｃｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｉｍａｇｅｔａｍｐｅｒ． Ｆｉｒｓｔ，ｓｔｅｐｅｄｇｅｐｉｘｅｌｓａｒｅｓｃｒｅｅｎｅｄｏｕｔｂｙＣａｎｎｙａｄｅｔｅｃｔｏｒａｎｄｓｔｅｐｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ａｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒａｒｒａｙ（ＣＦＡ）ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆａｓｉｎｇｌｅｐｉｘｅｌｓｅｑｕｅｎｃｅｉｓｃｒｅａｔｅｄｆｏｒｔｈｅｎａｔｕｒａｌｓｔｅｐｅｄｇｅｓ ａｎｄｔｈｅｓｐｌｉｃｉｎｇｓｔｅｐｅｄｇｅｓ．Ｓｕｃｈａｓｅｑｕｅｎｃｅｃｅｎｔｅｒｓａｔａｎｅｄｇｅｐｉｘｅｌａｎｄａｒｒａｎｇｅｓａｌｏｎｇｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｏｃａｔｅｄｅｄｇｅ．Ｂｙｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｓｌｏｃａｌｇｒａｙｌｅｖｅｌｈｉｓｔｏｇｒａｍ，ａＣＦＡｉｎｔｅｒ ｐｏｌａｔｉｏｎｍｅｔｒｉｃｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄｉｓｃｒｅｐａｎｃｙｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｎａｔｕｒａｌｅｄｇｅｓａｎｄｔｈｅ ｓｐｌｉｃｉｎｇｅｄｇｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｔｈｒｅｓｈｏｌｄｂａｓｅｄｍｅｔｈｏｄｉｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｃｌａｓｓｉｆｙｔｈｅｎａｔｕｒａｌｅｄｇｅｐｉｘｅｌｓａｎｄ ｔｈｅｓｐｌｉｃｉｎｇｅｄｇｅｐｉｘｅｌｓ，ａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｔｏｄｅｔｅｃｔａｎｄｄｉｓｃｏｖｅｒｔｈｅｓｐｌｉｃｉｎｇｔｒａｉｌｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｎａｓｔａｎｄ ａｒｄｔｅｓｔｄａｔａｓｅｔｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈａｌｏｗｆａｌｓｅｐｏｓｉｔｉｖｅｒａｔｅｏｆ００５，ｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ ｃａｎｒｅａｃｈａｓｈｉｇｈａｓ０９７．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅｓｐｌｉｃｉｎｇｄｅｔｅｃｔｏｒｉｓｓｏｒｏｂｕｓｔｔｈａｔｉｔｃａｎｒｅｓｉｓｔｐｏｓｔ