Удосконалення методу виявлення та локалізації областей клонування в цифрових зображеннях

Abstract

Розглядається удосконалення методу виявлення та локалізації областей клонування в цифрових зображеннях. Значну роль у сучасному світі відіграють цифрові сигнали, зокрема, цифрові зображення, що використовуються у науці, медицині, судових розглядах, пресі тощо. Сьогодні камера є у кожного, якщо подія значуща, то у вашому розпорядженні опиняться тисячі фотографій. Проте змінити фотографію дуже просто. Це можуть зробити навіть любителі. Часто такі фальсифікації практично неможливо виявити неозброєним оком. Однією з найчастіше використовуваних операцій під час фальсифікації цифрових зображень є операція клонування, у ході якої відбувається заміна частини цифрового зображення, частиною того ж цифрового зображення. В роботі розглядається метод виявлення та локалізація областей клонування на основі коефіцієнту кореляції Пірсона. У базовому методі використовуються блоки розміром 8х8 як компроміс між часом обробки зображення та точністю виявлення областей клонування. Збільшення розміру блоку дозволить прискорити роботу базового методу. Іншим направленням удосконалення методу виявлення та локалізації клонованих блоків можна вважати використання маркерів. Маркери – це заздалегідь визначені пікселі в блоку, які використовуються для визначення перспективності блоку для виявлення області клонування. В роботі запропоновано маркери для квадратних блоків та блоків складної форми. Під блоками складної форми в роботі прийняти блоки які складаються з відповідного набору пікселів, які використовуються для виявлення та локалізації областей клонування. Наводяться основні кроки удосконаленого методу виявлення та локалізації областей клонування в цифрових зображеннях. Оцінку ефективності удосконаленого методу виявлення та локалізації областей клонування виконано у вимірюванні часу виявлення та локалізації областей клонування до удосконалення та після.

The paper considers the improvement of the method of detection and localization of cloning areas in digital images. A significant role in the modern world is played by digital signals, in particular, digital images used in science, medicine, court proceedings, the press, etc. Today, everyone has a camera, if the event is significant, you will have thousands of photos at your disposal. However, changing the photo is very easy. Even amateurs can do it. Often, such falsifications are almost impossible to detect with the naked eye. One of the most commonly used operations in the forgery of digital images is the cloning operation, in which a part of a digital image is replaced by a part of the same digital image. The paper considers the method of detection and localization of cloning regions based on the Pearson correlation coefficient. The basic method uses 8x8 blocks as a compromise between image processing time and the accuracy of cloning region detection. Increasing the block size will speed up the base method. Another way to improve the method of detecting and locating cloned blocks is to use markers. Markers are predefined pixels in a block that are used to define the perspective of the block to identify the cloning area. Markers for square blocks and blocks of complex shape are proposed in the work. Blocks of a complex shape in the work are considered to be blocks consisting of a suitable set of pixels, which are used to detect and localize areas of cloning. The main steps of the improved method of detection and localization of cloning regions in digital images are presented. Evaluation of the effectiveness of the improved method of detection and localization of cloning areas was performed by measuring the time of detection and localization of cloning areas before and after improvement.