一种基于内容的图像签名的方法及篡改检测的方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于内容的图像签名的方法，包括如下步骤：对图像进行交叉分块生成多个子空间；对各个子空间分别运行多个哈希算法；采用位图索引作为图像的签名。本发明专利技术实施例还公开了一种基于内容的图像篡改检测的方法，包括如下步骤：对签名后的图像进行交叉分块生成多个子空间；对每一个交叉分块，使用与签名相同的哈希函数进行映射，判断哈希值所对应的位都是1时，则判断所述交叉分块没有被篡改，否则判断所述交叉分块被篡改；在判断出交叉分块被篡改后，根据交叉分块的位置判定被篡改的区域。实施本发明专利技术实施例对图像被篡改的部分进行有效的定位，同时对于修改图像大小等对图像内容视觉不影响的修改具有鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理
，尤其涉一种基于内容的图像签名的方法及篡改检 测的方法。
技术介绍
随着数字媒体技术的发展，大量图像信息在网络上流通，这给人们的学习和生活 提供了方便，但是新的问题也随之产生。图像在传输的过程过可能会被篡改，这使得人们无 法确定图像信息的真实性，特别是对于医疗记录、法庭证物等对真实性非常敏感的图像，恶 意的篡改可能会产生严重的后果。图像篡改检测工具用于判断图像是否被篡改，从而确保 这些图像数据的真实性。 图像篡改主要有拼接合成图片，图像变形，修饰，增强及以上几种组合。篡改检测 针对两种情况：基于统计的盲认证和基于内容的数字签名（DS,DigitalSignature)或水 印技术。本专利针对的是后者，即事先为图像产生签名，通过图像签名检测图像是否被篡 改，并能定位篡改的位置。 传统的基于文本的数字签名方法中，将整张图像的二进制流作为输入，其中任意 一个字节数据与原数据不同都会产生截然不同的签名，而在实际情况中，图像经常会被压 缩等不影响视觉效果的处理，这种情况不属于恶意的篡改，故该方法不能直接用与图像篡 改检测。已有的基于图像签名的篡改检测技术中，主要存在效率低，鲁棒性不强的缺点。因 而需要设计一种针对图像篡改的高效检测方法。 现有产生图像数字签名的方法分为基于图像的空间域和变换域进行特征提取两 种方式。在空间域方法中，对图像进行空间的划分或分层并对不同空间作相应的签名，这种 方法可以对篡改进行定位。在变换域的方法中，利用DCT变换、小波变换等图像在变换域的 特性提取出特点生产签名，该类方法对图像压缩变换一般都具有鲁棒性，并能实现对篡改 的有效定位。 在现在基于空间域划分的方法中，存在安全性低、检测概率低、对JPEG压缩不具 有鲁棒性的缺点，有基于变换域的方法中不能区分是有损压缩还是内容篡改，有存在定位 模糊的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是在准确地检测出图像是否被篡改的前提下，能对图像被篡改的部 分进行有效的定位，同时对于修改图像大小等对图像内容视觉不影响的修改具有鲁棒性。 为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于内容的图像签名的方法，包括如下步 骤： 对图像进行交叉分块生成多个子空间； 对各个子空间分别运行多个哈希算法； 采用位图索引作为图像的签名。 所述图像进行交叉分块包括： 对需要签名图像的行分块数X和列分块数y 采用哈希算法将图像平均分成x*y份； 对分块的图像进行两两的交叉分块。 所述对各个子空间分别运行多个哈希算法包括： 初始化n位的位图为0,使用k个哈希函数将每一个交叉分块映射到0到n的空 间，对于每一次哈希值i，将位图的第i位设为1。 相应的，本专利技术还提出了一种基于内容的图像篡改检测的方法，包括如下步骤： 对签名后的图像进行交叉分块生成多个子空间； 对每一个交叉分块，使用与签名相同的哈希函数进行映射，判断哈希值所对应的 位都是1时，则判断所述交叉分块没有被篡改，否则判断所述交叉分块被篡改； 在判断出交叉分块被篡改后，根据交叉分块的位置判定被篡改的区域。 实施本专利技术实施例基于图像的内容提供检测图像是否被篡改的工具，使用变长的 图像签名检测图像是否被篡改，并对图像被篡改的部分进行有效的定位，同时对于修改图 像大小等对图像内容视觉不影响的修改具有鲁棒性。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其它的附图。 图1是本专利技术实施例中的基于内容的图像签名的方法流程图； 图2是本专利技术实施例中的基于内容的图像篡改检测的方法流程图。【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术的目的是在准确地检测出图像是否被篡改的前提下，能对图像被篡改的部 分进行有效的定位，同时对于修改图像大小等对图像内容视觉不影响的修改具有鲁棒性。 本专利技术提供一种基于内容的图像篡改检测方法，与基于空间域的签名类似，但是 该方法将图像划分成多个交叉的子空间，对各个子空间分别运行多个哈希算法，使用位图 索引（Bitmap)作为图像的签名。生成图像签名的流程如图1所示。具体流程为： 对图像进行交叉分块； 用户可以指定对需要签名图像的行分块数X和列分块数y; 采用哈希算法将图像平均分成x*y份。 对分块的图像进行两两的交叉分块，如表1所示，表格中的数字表示所在分块对 应的一个或多个交叉分块的序号，每一个分块分别对应1至4个交叉分块， 初始化n位的位图为0,使用k个哈希函数将每一个交叉分块映射到0到n的空 间，对于每一次哈希值i，将位图的第i位设为1。 最终得到的位图即为图像的签名。【主权项】1. 一种基于内容的图像签名的方法，其特征在于，包括如下步骤： 对图像进行交叉分块生成多个子空间； 对各个子空间分别运行多个哈希算法； 采用位图索引作为图像的签名。2. 如权利要求1所述的基于内容的图像签名的方法，其特征在于，所述图像进行交叉 分块包括： 对需要签名图像的行分块数X和列分块数y采用哈希算法将图像平均分成x*y份； 对分块的图像进行两两的交叉分块。3. 如权利要求1所述的基于内容的图像签名的方法，其特征在于，所述对各个子空间 分别运行多个哈希算法包括： 初始化n位的位图为0,使用k个哈希函数将每一个交叉分块映射到O到n的空间，对 于每一次哈希值i，将位图的第i位设为1。4. 一种基于内容的图像篡改检测的方法，其特征在于，包括如下步骤： 对签名后的图像进行交叉分块生成多个子空间； 对每一个交叉分块，使用与签名相同的哈希函数进行映射，判断哈希值所对应的位都 是1时，则判断所述交叉分块没有被篡改，否则判断所述交叉分块被篡改； 在判断出交叉分块被篡改后，根据交叉分块的位置判定被篡改的区域。【专利摘要】本专利技术实施例公开了一种基于内容的图像签名的方法，包括如下步骤：对图像进行交叉分块生成多个子空间；对各个子空间分别运行多个哈希算法；采用位图索引作为图像的签名。本专利技术实施例还公开了一种基于内容的图像篡改检测的方法，包括如下步骤：对签名后的图像进行交叉分块生成多个子空间；对每一个交叉分块，使用与签名相同的哈希函数进行映射，判断哈希值所对应的位都是1时，则判断所述交叉分块没有被篡改，否则判断所述交叉分块被篡改；在判断出交叉分块被篡改后，根据交叉分块的位置判定被篡改的区域。实施本专利技术实施例对图像被篡改的部分进行有效的定位，同时对于修改图像大小等对图像内容视觉不影响的修改具有鲁棒性。【IPC分类】G06K9-00【公开号】CN104766060【申请号】CN201510155045【专利技术人】薛凯军, 利开园, 肖剑 【申请人】东莞中山大学研究院, 中山大学【公开日】2015年7月8日【申请日】2015年4月2日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于内容的图像签名的方法，其特征在于，包括如下步骤：对图像进行交叉分块生成多个子空间；对各个子空间分别运行多个哈希算法；采用位图索引作为图像的签名。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛凯军，利开园，肖剑，
申请(专利权)人：东莞中山大学研究院，中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44