基于改进SIFT的数字图像篡改检测及其FPGA实现

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:knight282
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当今,各种功能先进的数码产品及图像处理软件的快速发展,使得数字图像可以在不留下较明显篡改痕迹的情况下被伪造。当这些经过伪造的数字图像作为证据出现在法庭、学术等重要场合时,将会对人们的生活和社会产生严重的负面影响。因此,对伪造图像检测技术的研究具有非常重要的意义。数字图像取证技术的目的是对图像的真实性和完整性进行鉴定。被动式的盲检测技术可以不依赖图像中任何预先嵌入的信息,仅根据图像自身的内容对图像的真实性和完整性进行认定。在众多改动图像方法之中,数字图像复制粘贴篡改是最常见的一类方式,它是通过复制图像中的一部分区域之后粘贴到同幅图像的另一区域,来实现伪造图像某一重要信息的目的。本课题主要对数字图像复制粘贴篡改展开被动式的盲检测技术研究。本文研究了用Haar小波改进SIFT的数字图像复制粘贴篡改检测算法,并对算法进行了MATLAB仿真和FPGA实现。MATLAB仿真对改进SIFT检测算法的可行性、有效性和鲁棒性进行了检验。本课题在ML605板卡上完成改进SIFT检测算法的FPGA实现,首先用Win Driver驱动ML605板卡,用Win Driver生成的应用层程序控制图像数据通过基于PCIE接口的DMA控制器从PC传入FPGA,然后对图像数据进行SIFT处理,最后将处理后的结果数据通过DMA传送到PC,用MATLAB观察处理结果。SIFT检测算法的FPGA实现包括高斯滤波、差分高斯滤波、特征点定位、Haar滤波、特征点定向、特征提取及特征匹配等模块的Verilog HDL实现。实验结果表明,基于改进SIFT的数字图像篡改检测算法相对于原SIFT检测算法在保证检测准确性的同时具有较好的检测效率和鲁棒性能;同时改进SIFT检测算法的FPGA实现可以成功的完成对图像复制粘贴篡改的检测,而且对图像后处理操作具有一定的鲁棒性。
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