[发明专利]一种基于颜色和纹理特性的风格迁移伪造图像检测方法和装置

说明书

本发明涉及一种基于颜色和纹理特性的风格迁移伪造图像检测方法和装置。该方法首先构建训练图像集的颜色统计分布图和训练图像集中所有训练图像的颜色统计分布图，然后根据差异最大化原则计算颜色检测特征参数，基于颜色检测特征参数计算每幅训练图像的颜色统计分布图的部分检测特征，计算每幅训练图像的颜色统计分布图的分布特性，提取每幅训练图像的纹理特征从而计算其纹理统计特性，从而构建完整的检测特征，最后利用训练图像的完整检测特征和对应的训练图像标签训练检测分类器。针对待检测图像提取其完整检测特征并利用训练好的检测分类器进行检测。本发明为风格迁移伪造图像地检测提供了有效的解决办法，也为伪造图像检测领域填补了空白。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种基于颜色和纹理特性的风格迁移伪造图像检测方法和装置。

背景技术

在过去的20年中，图像处理技术获得了极大的发展，许多图像修改工具的诞生与改进使得现在的人们极易对图像进行修改，这也为攻击者伪造图像提供了极大的便利，有影响力的图像伪造事件亦于近年来层出不穷。当前，伪造图像可能存在于政治丑闻、武器装备宣传、办案证据等不同用途的图像之中，甚至网络上大量的个人照片也可能经过修改(伪造)，可见伪造图像已经危及到新闻公信度、公检法办案乃至人与人之间的信任。

检测图像是否可信目前的主流方法可分为主动式和被动式两类。主动式检测方法首先对可信图像嵌入水印，随后，欲再次检测该图像可信度时可提取该图像中水印从而检测。被动式检测方法主要基于图像的不同特性如压缩效应、相机、物理、几何、区域相似度等，通过检测这些特性在图像被伪造时所受到的修改进行可信度检测。主动式方法由于需要对图像提前嵌入水印，因此在实际应用中存在局限性，可见被动式方法在实际应用中的潜力更大。

随着人工智能技术的发展，新型图像处理(伪造)技术不断出现，为图像伪造提供了更多的选择。在过去的几年中，研究者在图像风格迁移伪造技术(Style transfer)方面取得了较大的进展，基于风格迁移所伪造的部分图像与自然风格图像已难以用肉眼区分。而当前，已有的被动式检测方法主要针对通过复制移动(Copy-move)、拼接(Splicing)、图像修补(Image retouching)等方式篡改伪造的图像进行检测研究。这些方法通常依赖于不同特性的假设，难以普适高效的检测风格迁移伪造图像，现今也并无针对风格迁移伪造图像的研究检测技术，而专家以人眼检测又过于耗时耗力，不适用于数据量较大的情况。因此，研究风格迁移伪造图像的检测方法可为伪造图像检测领域填补空白，为检测风格迁移伪造图像提供有效解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于颜色和纹理特性的风格迁移伪造图像检测方法和装置，从而对抗存在的多种图像风格迁移伪造方法。

针对上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种基于颜色和纹理特性的风格迁移伪造图像检测方法，其步骤包括：

1)构建含有自然风格图像和风格迁移伪造图像的训练图像集的颜色统计分布图以及该训练图像集中所有训练图像的颜色统计分布图；

2)根据差异最大化原则，基于上述训练图像集的颜色统计分布图计算颜色检测特征参数，基于所述颜色检测特征参数构建得到第一部分检测特征；并计算每幅训练图像的颜色统计分布图的分布特性，得到第二部分检测特征；

3)提取每幅训练图像的纹理特征，从而计算每幅训练图像的纹理统计特性，根据纹理统计特性构建第三部分检测特征；

4)合并步骤2)和步骤3)中所述第一部分、第二部分、第三部分的检测特征，得到完整检测特征，并将每幅训练图像的完整检测特征与其对应的训练图像标签进行模型训练得到检测分类器；

5)构建待检测图像的颜色统计分布图；