基于保角变换图像哈希生成及图像篡改检测定位方法

摘要

本发明公开了一种基于保角变换的图像哈希方法，步骤包括：提取特征、生成中间Hash、生成密钥、加密、压缩数据，生成最终图像哈希。本发明还公开了一种该方法生成的图像哈希进行图像篡改的检测及定位方法，步骤包括：对于接收到的图像哈希值H_o和Haffman树HT_o；生成测试图像的中间Hash；估计几何变换；利用Hash的全局性进行篡改检测；利用Hash的局部性进行篡改定位。本发明的方法，对几何变换具有鲁棒性；对恶意篡改攻击具有敏感性，能检测出细微的纹理变化和颜色变化攻击；不仅能检测出图像内容是否被篡改，而且能够确定被篡改区域的位置。

主权项

一种基于保角变换的图像哈希方法，其特征在于，按照以下步骤实施： 步骤1、提取特征 输入大小为N_o1×N_o2的图像I₀，先将图像I₀转换成灰度图像，然后对该灰度图像进行保角变换得到直径为N_o的圆形图像用一级DB2小波变换处理得到小波低频重构图，称为W₀；将W₀划分成半径为的圆形区域，简称为子圆，G是预先设定的，设相邻两个子圆的圆心相对于图像中心的圆心角为α，每一个子圆用B_ok表示，其中k＝1,...,M,M由r_o和α决定，令B_ok(x,y)代表子圆B_ok中空间位置(x,y)的灰度值，用N_ok表示子圆B_ok包含的像素点数量，计算每一个子圆B_ok的灰度均值：用Canny算子对每一个B_ok提取边缘，设E_ok表示边缘图像，令E_ok(x,y)表示E_ok中空间位置在(x,y)的灰度值值，计算边缘点在E_ok中所占的比例： 步骤2、生成中间Hash 令C_o＝(μ_o1,p_o1,...,μ_oM,p_oM),C_o中元素的排列顺序是由对应的图像块，逆时针从图像的最外层向里，依次排列，C₀即为图像I₀的中间Hash； 步骤3、生成密钥 使用logistic映射产生混沌序列，设K∈(0,1)是由接收方与发送方共享的初始密钥，令L(·)表示映射：令k₁＝K，令k＝(k₁,k₂,...,k_2M)，k的长度为l＝2M； 步骤4、加密 令即为图像I₀经过加密的Hash值；步骤5、压缩数据 对进行Huffman编码，生成Haffman树HT_o，中的每一个元素用其在Haffman树所对应的Haffman编码来取代，生成最终图像哈希H_o。