人工模糊图像边缘的盲检测方法
【专利摘要】本发明涉及为检测和定位数字图像篡改中常采用的人工模糊边缘操作，提出了一种基于模糊集合、局部清晰度与数学形态学的人工模糊边缘检测方法。首先利用模糊集合对图像边缘提取从而得到被增强的经过人工模糊的图像边缘与被弱化的非人工模糊边缘；然后引入局部清晰度来区分人工模糊与离焦模糊边缘点；最后利用数学形态学中的腐蚀运算细化掉被弱化的非人工模糊边缘，保留被增强的人工模糊边缘，从而实现对人工模糊图像边缘像素级定位。最后通过实例证明了本方法的有效性与正确性。
【专利说明】人工模糊图像边缘的盲检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种数字图像取证领域，特别是一种人工模糊图像边缘的盲检测方 法。
【背景技术】
[0002] 随着数字图像的快速发展，数字图像处理软件越来越多，即使非专业人士也能轻 松篡改图像。篡改图像的方式多种多样[1]，对篡改拼接图像的边缘进行人工模糊操作来 掩饰篡改痕迹就是图像篡改操作中常用的做法，所以检测人工模糊图像边缘成为了图像取 证的关键。近来，国内外学者对人工模糊有了不少研究。针对边缘模糊王俊文[2]等提出 了基于非抽样Contourlet变换的图像Canny边缘模糊前后的统计特征来定位篡改区域； Chen[3]等通过计算图像边缘的模糊参数进行图像处理；周琳娜[4]等通过同态滤波增强 人工模糊的拼接边缘、弱化自然正常边缘，再利用腐蚀运算细化自然边缘，从而定位图像拼 接边缘。陈英[5]等首次提出了不和谐点的概念，即人工模糊边缘区域必然有不和谐点的 存在。上述方法有的虽复杂度小但只能间接证明人工模糊篡改，有些虽能对篡改区域进行 定位，但复杂度较高。
【发明内容】
[0003] 为改善上述问题，本发明提出了基于模糊集合、局部清晰度与数学形态学的人工 模糊图像边缘检测方法。该方法首先利用模糊集合来增强人工模糊边缘同时弱化非人工 模糊边缘，然后用局部清晰度来区分人工模糊边缘与离焦模糊边缘，最后用腐蚀运算细化 被弱化的非人工模糊边缘，保留被增强的人工模糊边缘，从而达到被动取证的目的，实验表 明，本方法的时间复杂度小且能对篡改区域进行定位。
[0004] 本发明采用以下方案实现：一种人工模糊图像边缘的盲检测方法，其特征在于包 括以下步骤：
[0005] 步骤S01 :设计合适的人工模糊边缘模糊隶属度函数来增强人工模糊边缘，弱化 非人工模糊边缘；
[0006] 步骤S02 :提取经模糊集合增强的图像边缘信息；
[0007] 步骤S03 :计算以每一个经模糊集合增强的边缘点为中心的ηΧη大小的方块内的 局部清晰度G，若G大于试验阈值Gth，则该边缘点就被认定为人工模糊边缘点，否则为离焦 模糊边缘点，然后去除被认为离焦模糊边缘点；
[0008] 步骤S04 :选择合适的结构元素对经过上述处理得到的图像边缘做腐蚀运算从而 细化掉被弱化的非人工模糊边缘同时保留被增强的人工模糊边缘，从而对篡改区域像素级 定位。
[0009] 在本发明一实施例中，所述步骤S01中所述人工模糊边缘模糊隶属度函数采用采 用对称梯形作为隶属度函数。该隶属度函数表示如公式（3)所示：
[0010]
【权利要求】
1. 一种人工模糊图像边缘的盲检测方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤SOl:设计合适的人工模糊边缘模糊隶属度函数来增强人工模糊边缘，弱化非人 工模糊边缘； 步骤S02 :提取经模糊集合增强的图像边缘信息； 步骤S03 :计算以每一个经模糊集合增强的边缘点为中心的nXn大小方块内的局部清 晰度G，若G大于试验阈值Gth，则该边缘点就被认定为人工模糊边缘点，否则为离焦模糊边 缘点，然后去除被认为离焦模糊边缘点； 步骤S04 :选择合适的结构元素对经过上述处理得到的图像边缘做腐蚀运算从而细化 掉被弱化的非人工模糊边缘同时保留被增强的人工模糊边缘，从而对篡改区域像素级定 位。
2. 根据权利要求1所述的人工模糊图像边缘的盲检测方法，其特征在于：所述步骤SOl 中所述人工模糊边缘模糊隶属度函数采用采用对称梯形作为隶属度函数。该隶属度函数表 示如公式（3)所示：
公式（3)中，u(i，j)表示在（i，j)处的像素点对于模糊集合4的隶属度，d(i，j)表示 像素点（i，j)的灰度值与以其为邻点的3X3的子图像的中心点的灰度值的差的绝对值， a，％，a2分别是根据具体图像而设定的阈值。
3. 根据权利要求1所述的人工模糊图像边缘的盲检测方法，其特征在于：所述局部清 晰度G采用公式（4)计算，
式中豕(/，/)/&,豕(/，/)/办分别表示像素（i，j)分别在x，y方向上的微分，nXn表 示以像素点（i，j)为中心的正方形大小。
4. 根据权利要求1所述的人工模糊图像边缘的盲检测方法，其特征在于：所述结构元 素选用3X3大小方形结构。
【文档编号】G06T7/00GK104268861SQ201410477594
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】陈明志, 贾福运 申请人:福州北卡信息科技有限公司