基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相機模型識別算法研究
發(fā)布時間:2021-03-03 13:30
圖像采集設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的進步以及圖像處理技術(shù)的發(fā)展,使得圖像逐漸成為通信的重要載體。但也給不法分子帶來了可乘之機,如果在新聞報道、法庭取證、保險理賠、國際事務(wù)等方面應(yīng)用了篡改圖像,會帶來嚴重的社會問題及沖突。旨在利用各類圖像特征對圖像進行分析從而驗證圖像真?zhèn)蔚臄?shù)字圖像取證技術(shù),日益受到廣泛關(guān)注。相機模型識別作為一種便捷、直接的圖像取證技術(shù),可以在不添加額外信息的情況下,通過圖像內(nèi)隱含的相機特征判斷待查圖像的相機模型,這種取證方式逐漸成為圖像取證的熱門研究方向。此外,準確的相機模型識別算法可以有效地輔助篡改檢測等其他方向,在取證領(lǐng)域擁有重大的應(yīng)用價值。本文圍繞目前研究中存在的相機模型特征易受圖像內(nèi)容影響、各種算法難以進行性能比較等問題,基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計不同的預(yù)處理模塊,并在公平合理的實驗設(shè)計和性能評價標準下,對相機模型識別進行研究。本論文主要從以下幾個方面對所開展的工作進行介紹:(1)本文提出了一種基于多特征表示和豐富卷積特征網(wǎng)絡(luò)的相機模型識別算法。首先,多特征表示由多尺度高通預(yù)處理模塊和RGB通道信息構(gòu)成。利用多尺度高通預(yù)處理模塊可以放大相機模型特征,在此基礎(chǔ)上融合RGB顏色通...
【文章來源】:濟南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
數(shù)字圖像獲取流程圖
濟南大學(xué)碩士學(xué)位論文5(a)原始圖像(b)理想的相機指紋(c)真實的相機指紋圖1.2相機指紋對比圖傳統(tǒng)方法的魯棒性普遍較好,并且由于它們是基于顯示或隱式模型得到的,所以其主要吸引力在于其簡便性和可解釋性。但是,此類方法并不總是可行的。首先,由于不完善的去噪算法,識別性能會受到圖像內(nèi)容變化的較大影響,如圖1.2所示。在圖1.2(c)中可視化了從原始圖像中提取的真實指紋,由于塔的內(nèi)部及其周圍欄桿區(qū)域中的紋理較多,導(dǎo)致提取的相機指紋不夠理想,使得算法在圖像的平坦區(qū)域識別效果好,而在紋理區(qū)域效果較差。此外,隨著相機制造技術(shù)以及圖像處理工藝的發(fā)展,人工設(shè)計相機特征變得困難,使得此類方法難以進行。最后,應(yīng)用傳統(tǒng)方法提取相機特征,通常需要拍攝多個平場圖像,導(dǎo)致將其應(yīng)用于真實場景的難度較大且費時費力。1.3.2基于深度學(xué)習的相機模型識別方法的研究現(xiàn)狀近幾年,深度學(xué)習(DeepLearning)一直保持著較猛的發(fā)展速度,此類方法在各個領(lǐng)域內(nèi)都取得了不錯的成績,它的出現(xiàn)進一步促進了計算機視覺任務(wù)的發(fā)展。因此,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ConvolutionalNeuralNetwork,CNN)在相機模型識別領(lǐng)域中也得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。不同于以先驗知識為指導(dǎo)的傳統(tǒng)特征工程工作,深度學(xué)習是遵循數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法。首先,一部分工作中應(yīng)用的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[39-41]是專門為解決相機模型識別問題而設(shè)計的。這類方法所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)普遍較為簡單,其卷積層數(shù)通常在5層以內(nèi)。但為了獲得更高的準確率,有一些工作[9,42,43,44]會將設(shè)計的淺層CNN級聯(lián)附加的分類器,該方法在實際操作中會更加繁瑣,并且在某種程度上識別性能依賴于附加的分類器。其中,Bondi等人[9]提出的方法是將CNN應(yīng)用于相機模型識別領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作。此方法利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?
圖1.3分類
【參考文獻】:
期刊論文
[1]JPEG圖像文件頭取證[J]. 邢文博,杜志淳. 計算機科學(xué). 2019(S1)
[2]數(shù)字圖像司法鑒定相關(guān)技術(shù)研究[J]. 李雄偉,王秋云,楊昊亮. 中國公共安全(學(xué)術(shù)版). 2018(02)
[3]多媒體信息技術(shù)及安全概述[J]. 尤新剛,毛英杰,周琳娜. 信息安全與通信保密. 2011(10)
[4]K-means算法研究綜述[J]. 吳夙慧,成穎,鄭彥寧,潘云濤. 現(xiàn)代圖書情報技術(shù). 2011(05)
[5]聚類算法研究[J]. 孫吉貴,劉杰,趙連宇. 軟件學(xué)報. 2008(01)
[6]數(shù)據(jù)挖掘中的數(shù)據(jù)預(yù)處理[J]. 劉明吉,王秀峰,黃亞樓. 計算機科學(xué). 2000(04)
本文編號:3061349
【文章來源】:濟南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
數(shù)字圖像獲取流程圖
濟南大學(xué)碩士學(xué)位論文5(a)原始圖像(b)理想的相機指紋(c)真實的相機指紋圖1.2相機指紋對比圖傳統(tǒng)方法的魯棒性普遍較好,并且由于它們是基于顯示或隱式模型得到的,所以其主要吸引力在于其簡便性和可解釋性。但是,此類方法并不總是可行的。首先,由于不完善的去噪算法,識別性能會受到圖像內(nèi)容變化的較大影響,如圖1.2所示。在圖1.2(c)中可視化了從原始圖像中提取的真實指紋,由于塔的內(nèi)部及其周圍欄桿區(qū)域中的紋理較多,導(dǎo)致提取的相機指紋不夠理想,使得算法在圖像的平坦區(qū)域識別效果好,而在紋理區(qū)域效果較差。此外,隨著相機制造技術(shù)以及圖像處理工藝的發(fā)展,人工設(shè)計相機特征變得困難,使得此類方法難以進行。最后,應(yīng)用傳統(tǒng)方法提取相機特征,通常需要拍攝多個平場圖像,導(dǎo)致將其應(yīng)用于真實場景的難度較大且費時費力。1.3.2基于深度學(xué)習的相機模型識別方法的研究現(xiàn)狀近幾年,深度學(xué)習(DeepLearning)一直保持著較猛的發(fā)展速度,此類方法在各個領(lǐng)域內(nèi)都取得了不錯的成績,它的出現(xiàn)進一步促進了計算機視覺任務(wù)的發(fā)展。因此,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ConvolutionalNeuralNetwork,CNN)在相機模型識別領(lǐng)域中也得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。不同于以先驗知識為指導(dǎo)的傳統(tǒng)特征工程工作,深度學(xué)習是遵循數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法。首先,一部分工作中應(yīng)用的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[39-41]是專門為解決相機模型識別問題而設(shè)計的。這類方法所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)普遍較為簡單,其卷積層數(shù)通常在5層以內(nèi)。但為了獲得更高的準確率,有一些工作[9,42,43,44]會將設(shè)計的淺層CNN級聯(lián)附加的分類器,該方法在實際操作中會更加繁瑣,并且在某種程度上識別性能依賴于附加的分類器。其中,Bondi等人[9]提出的方法是將CNN應(yīng)用于相機模型識別領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作。此方法利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?
圖1.3分類
【參考文獻】:
期刊論文
[1]JPEG圖像文件頭取證[J]. 邢文博,杜志淳. 計算機科學(xué). 2019(S1)
[2]數(shù)字圖像司法鑒定相關(guān)技術(shù)研究[J]. 李雄偉,王秋云,楊昊亮. 中國公共安全(學(xué)術(shù)版). 2018(02)
[3]多媒體信息技術(shù)及安全概述[J]. 尤新剛,毛英杰,周琳娜. 信息安全與通信保密. 2011(10)
[4]K-means算法研究綜述[J]. 吳夙慧,成穎,鄭彥寧,潘云濤. 現(xiàn)代圖書情報技術(shù). 2011(05)
[5]聚類算法研究[J]. 孫吉貴,劉杰,趙連宇. 軟件學(xué)報. 2008(01)
[6]數(shù)據(jù)挖掘中的數(shù)據(jù)預(yù)處理[J]. 劉明吉,王秀峰,黃亞樓. 計算機科學(xué). 2000(04)
本文編號:3061349
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