数字图像取证的关键技术
图像与多媒体技术• Image  & Multimedia  Technology
本文从数字图像取证的关键
摘 技术研究出发，探究如何还原出 要 真实的数字图像，从而为我国司 ■法公正性的发展做出一定的积极
【关键词】数字图像取证虚假图像
数字图像取证是我国当前公安机关釆用 最为普遍且有效的取证技术。但随着我国数字
技术化的飞速发展，如各类PS 、高斯模糊等 新技术层出不穷。因而数字图像极其容易受到
干扰或篡改，由此，数字图像取证的可信度受 到了一定的影响。
本文从数字图像取证的关键技术研究岀 发，主要通过对影响字数图像真实性、可靠性
的篡改技术与模糊技术进行相应的分析，并提 供相应的检测技术与验证方法，从而得出数字 图像是否真实。同时，本文在介绍数字图像取 证关键技术的运行原理过程中，会对相应的数 字图像设备进行简单介绍，并指岀数字图像运 行设备中存在的特点与不足，从而在设备方面
与技术方面两种途径中阐述检测图像是否被篡
改的运行原理与有效方法。针对数字图像取证 关键技术当前存在的不足，如关键技术与运行
恰的拼音设备之间的相应优势来进行比较，并阐述哪一
种鉴别方法在检测时间与检测精度上更具有优 越性，并对两种检测方法之间的劣势进行相应
的阐述。
1数字图像取证关键技术的运行原理概
述
1.1数字图像取证关键技术的篡改原理
对现代数字图像取证而言，篡改技术是
影响数字图像真实性的主要因素。随着时代的 发展与变化，图像篡改变得越来越简单，由于
许多数字图像运行设备并不会带上时间等信息 水印，因此为数字图像取证关键技术篡改的实
施提供了渠道。在篡改过程中，一般是对数字
图像被拍摄的情况下，使用篡改设备进行信息 的模糊化，这一模糊主要针对取证的发生时间
或不良媒体盗取单个片断照片的行为。在现代， 大部分的数字图像篡改要么是建立在水印模糊 的基础上，对时间、记录水印等信息通过设备
进行模糊化，从而影响到取证的难度，要么完
数字图像取证的关键技术
文/邓昊
全基于真实的数字图像，选择错位或加入或减
少声源等形成"断章取义”的数字图像，从而 以假乱真。
1.2数字图像取证关键技术的水印原理
水印是数字图像取证关键技术之一。数
字图像的水印其意义近乎于人类的“指纹”。
一般情况下，不同设备会有单独水印标记，而
在另外一些情况下，水印即时间。因此在数字 图像取证的关键技术发展过程中，水印即是篡
改的主要目标，也是维系数字图像取证可信度 的关键因此。但是，由于大部分的普及设备并
不带有水印，而是一种经过元件合成后的显示 覆盖。这使得水印可能是后来添加也可能是后 来篡改的。水印带来的辨识难度是影响数字图
像取证的关键因素。由此可见，基于水印的运
行原理，我国数字图像取证存在很大的局限性， 因此并不能完全作为第三方证据进行公证。在
这一前提下，数字图像取证对水印的运用得到 了极大的发展，按照我国当前规定，水印不可 以被轻易去除，甚至存在一定的格式，因此，
数字图像取证往往能通过水印标准与否进行判
断。但也因此出现了，将原本水印进行位移从 而反方面降低数字图像取证可信度的操作。
1.3数字图像取证关键技术的图像原理
数字图像取证关键技术的图像原理是基
于大量样本调查的基础上，采用多尺度小波分
解和高阶统计建模对拍摄的各种图像、扫描图 像、及计算机生成虚拟图像分别进行取证并取
得一系列重要成果。这一图像原理是基于对虚
拟生产图像的不同特征进行分类，从而检测出 与大样本相似的特征，其准确的达到95%以
上。在大量样本中，特征的相似性会转化为多 尺度小波分解的期望检测算法，这一算法会根
据该图与大量样本的详细数据对比进行特征提 取，在线性相关参数与像素相关概率的双重复
查下，呈现出有规律性的函数周期变化，而在 其傅里叶频谱中，则会呈现出相应的光点或源
点，根据极值源点的分布模板与规律，可以为 数字图像真实性进行有力支撑。
2数字图像取证关键技术当前存在的不
足
2. 1数字图像取证分辨正确率较低
当前数字图像取证关键技术当前存在取 证分辨正确率较低的问题。由于现代网络发达，
在视频或图像像素过高时会釆取压缩画质或打 包压缩再进行发送的方式，因此，当前数字图
像取证关键技术在计算区域内出现了一定的模
糊性。高斯模糊是PS 常用模糊方式，这一方 式的出现往往是对其他无关元素或无关人员进 行隐私保护的一种有效手段，但在数字图像取 证关键技术中，高斯模糊为当前取证可信度证 明过程增加了一定的难度。除了高斯模糊处理
会带来分辨率的问题，还有噪音影响也会给数 字图像取证带来一定的困难，因为无法根据图
像得出声源是在录入过程中出现的，还是后期 操作添加的。因此，数字图像取证在当代算法
中，无法根据图像画质与声源两方面得出有效
结论，甚至让许多算法处于无效且干扰的状态。
2.2数字图像取证篡改验证方式单一
数字图像取证篡改验证方式单一是影响 我国数字图像取证可信的主要因素之一，由于 许多篡改系统使用途径十分单一，因而相宜的
检测系统亦十分僵硬。但与检测方不一致的时，
篡改方可以采用多种手段互相干扰，然而检测 方无法具有多元化的验证渠道，致使其算法会
对同一图像的局部计算出不同结果。更大的影 响在于，检测方无法确认局部那一部分存在篡 改，或某一部分存在多重篡改，即用不同的篡
改方式进行反复遮掩。这给数字图像可行度带
来极大的困难。
2. 3数字图像取证检验二次传播困难
数字图像取证检验二次传播的图像在理 论上来说十分困难，这是由于二次传播的图像
往往会经过画质压缩即高斯模糊过程，以及噪
声源干扰等问题。由于在现代网络生活中，许
多自媒体或美术设计中出于需要会对原片素材 进行一定的处理，如修补画质或进行局部模糊， 同时二次传播的照片存在一定的失真性与画质
丢失等问题，因此现有的数字图像取证无法对
二次传播图像的可信度做出有力证明，甚至也
无法否定二次传播图像的真实性。现在许多篡 改方并不会通过原画质无损传播出去，而是会
经过反复压缩后呈现出“旧图化”的模糊形态， 这一方式给检测方取证带来了极大的困难。3数字图像取证关键技术当前发展的前
景
3. 1对区域模糊的检验处理
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74 •电子技术与软件工程 Electronic  Technology  & Software
Engineering
Image&Multimedia Technology•图像与多媒体技术基于二散射模型的激光高速相机成像去烟雾
文/李运
匚摘要
本文在实验上借助近红外激
光的高穿透性获取目标图像的细
节信息，并通过融合绿光波段时
可见光图像得到初步去烟雾的图
像信息，在数据处理阶段使用二
散射模型进行单幅图像退化模
型建立及图像复原，最终结合图
像增强技术，得到清晰的去畑雾
图像.实验结果表明本文提出的
二散射模型可有效地复原目标
图像的成像品质。
图1：系统原理框图
【关键词】二散射高速相机激光照明
在武器弹药测试方面经常需要对复杂环境下的目标进行拍摄，特别是一些成像条件恶劣的环境，例如雾霾天气、强烟雾目标等。由于存在烟雾的干扰，使捕获目标的图像品质很难满足需求。随着数字图像处理的发展，应用图像复原增强技术来处理此类问题成为一大热
点。
图像复原通常根据图像的退化模型，采
用相反的过程进行处理，以便恢复出原图像，
一般釆用各种反退化处理方法，如维纳滤波、
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中值滤波等。但大多数图像复原技术都需提前
预知图像退化模型，对于拍摄过程不可重复的
目标，很难提前预知其退化模型。故而基于单
幅图像退化模型复原的图像处理技术逐渐成为
人们关注的热点。
1系统原理分析
该系统主要由激光照明光源、高速摄影
相机、系统同步控制器、数据处理系统组成。
«上接74页
检验区域模糊处理是处理拼接等篡改方式的一种有效检测手段。许多篡改者会将一种图片移植或覆盖在原画面中，这一篡改方式是当前最为简单且粗陋的篡改手段。因此，根据图片移植或覆盖的区域，进行区域模糊的检测。这一区域的模糊化往往限定于某一人或某一物品，极少部分下会出现覆盖的情况。在图片移植或覆盖在原画面的过程中，一部分成品会出现犬牙等交错的肉眼可变特性，这一突兀的特性往往会被篡改者用模糊进行处理化，由于处理过程是围绕犬牙图像进行，因此其模糊的区域也被限定在这一区域中，因而十分容易被检测出。
3.2对检测图像非模糊区域的处理钚的读音
检测图像非模糊区域是利用图像的同态滤波器以数字图像的频率域形态进行呈现的一种检测方式。对于已篡改的数字图像，同态滤波器可以通过调整图像灰度以低频的方式对图像非模糊区域进行处理。在同态滤波器高频显示范围内，图像非模糊区灰度级范围大，照明也会呈现出与模糊区灰度级截然相反的照明不均匀问题。因此在不损失未篡改区域图像细节的前提下，釆用同态滤波器低频灰度级与高频照明级的应用，能够对图像模糊部分进行扩大，
从而有效提高精度，还原被高斯模糊处理后的
数字图像。
3.3对检测图像边缘的处理
数字形态是数字图像取证关键技术中对
对检测图像边缘的处理的主要应用技术之一。
其原理是以形态解析的方式对数字图像进行构
建与分解，根据数字图像的特点进行提取主要
特征元素，从而实现图像检测。在对检测图像
边缘的处理中，本数字形态主要是以腐蚀函数
的方式对待检测图像的正常边缘进行逐步腐只要你乖给你买条街什么歌
蚀，从而完成图像的篡改区域。腐蚀函数是以
剔除数字图像低频为主，从而保留图像的高频
兰花的种植方法边缘，也就是可以显示经过同态滤波增强的边
缘，从而完成对检测图像边缘的检测处理。
4结束语
随着我国数字技术化的飞速发展，各类
PS、高斯模糊等数字图像篡改种类新技术层出
不穷。数字图像取证的可信度随着图像内容篡
改进一步下降，因此本文从关键技术与运行设
备两方面出发，论述当前模糊润饰操作的基本
要素与数字形态学检验模糊边缘的关键技术，
从而基于篡改痕迹中进行数字图像检测，并提
取可信图像，从而为我国数字图像取证关键技
术当前发展的前景提供一定的参考价值。
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最新电视剧推荐作者简介
邓昊(1997-)，男，安徽省芜湖市人.澳门
科技大学，大三在读，电于与信息工程专业.
作者单位
澳门科技大学澳门特别行政区
Electronic Technology&Software Engineering电子技术与软件工程•
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