一种用于证件文档类图像篡改的检测方法和系统与流程

技术特征：
1.一种用于证件文档类图像篡改的检测方法，其特征在于，包括：s1：对原始图像进行第一次篡改和后处理，在所述第一次篡改和后处理的基础上进行第二次篡改和后处理获得篡改图像；s2：利用结构相似性算法从亮度、对比度和结构分别比较所述原始图像和所述篡改图像的灰度图的差异性，获得伪造区域掩膜图；s3：将所述篡改图像和所述伪造区域掩膜图输入基于scse u-net网络以及孪生网络进行训练获得检测模型；以及s4：利用所述检测模型对待检测图像进行推理，获得预测的掩膜图像。2.根据权利要求1所述的用于证件文档类图像篡改的检测方法，其特征在于，所述步骤s1中篡改包括同图复制、异图拼接、去除像素、其他像素填充和字符生成，所述后处理包括加入高斯模糊、jpeg压缩和加入噪声。3.根据权利要求1所述的用于证件文档类图像篡改的检测方法，其特征在于，所述步骤s2中的所述伪造区域掩膜图中无差异位置像素点为黑色，差异位置像素点为白色。4.根据权利要求1所述的用于证件文档类图像篡改的检测方法，其特征在于，所述步骤s2中结构相似性算法通过以下公式表征相似性：s2中结构相似性算法通过以下公式表征相似性：s2中结构相似性算法通过以下公式表征相似性：其中u
x
、u
y
分布表示图像x和y的均值，σ
x
、σ
y
分别表示图像x和y的标准差，σ
xy
表示图像x和y的协方差，c1、c2、c3为常数，结构相似性算法ssim指数为ssim(x,y)＝l(x,y)*c(x,y)*s(x,y)。5.根据权利要求1所述的用于证件文档类图像篡改的检测方法，其特征在于，所述步骤s3中基于scse u-net网络以及孪生网络进行训练具体包括：基于孪生网络在网络输入部分实例化两结构相同参数不共享的编码块，分别编码一次篡改图像和二次篡改图像；将特征图相加，并经过解码块输出，每个解码块后接scse模块，其中，所述编码块、所述解码块和瓶颈层为基于u-net的网络结构。6.根据权利要求5所述的用于证件文档类图像篡改的检测方法，其特征在于，所述编码块采用在resnet基础上增加了se block的se-resnet50特征提取网络。7.根据权利要求5所述的用于证件文档类图像篡改的检测方法，其特征在于，在上采样过程中将特征按通道维度进行拼接，并且在上采样过程中增加了所述scse模块，得到特征映射为其中，cse模块通过压缩空间信息，来获得衡量通道重要性的指标，sse模块通过压缩通道信息，来获得衡量空间位置重要性的指标。8.一种计算机可读存储介质，其上存储有一或多个计算机程序，其特征在于，该一或多个计算机程序被计算机处理器执行时实施权利要求1至7任一项所述的方法。9.一种用于证件文档类图像篡改的检测系统，其特征在于，所述系统包括：
图像处理单元，配置用于对原始图像进行第一次篡改和后处理，在所述第一次篡改和后处理的基础上进行第二次篡改和后处理获得篡改图像，其中篡改包括同图复制、异图拼接、去除像素、其他像素填充和字符生成，所述后处理包括加入高斯模糊、jpeg压缩和加入噪声；差异性比较单元，配置用于利用结构相似性算法从亮度、对比度和结构分别比较所述原始图像和所述篡改图像的灰度图的差异性，获得伪造区域掩膜图，其中，所述伪造区域掩膜图中无差异位置像素点为黑色，差异位置像素点为白色；训练模型获取单元：配置用于将所述篡改图像和所述伪造区域掩膜图输入基于scse u-net网络以及孪生网络进行训练获得检测模型；检测单元：配置用于利用所述检测模型对待检测图像进行推理，获得预测的掩膜图像。10.根据权利要求9所述的用于证件文档类图像篡改的检测系统，其特征在于，结构相似性算法通过以下公式表征相似性：似性算法通过以下公式表征相似性：似性算法通过以下公式表征相似性：其中u
x
、u
y
分布表示图像x和y的均值，σ
x
、σ
y
分别表示图像x和y的标准差，σ
xy
表示图像x和y的协方差，c1、c2、c3为常数，结构相似性算法ssim指数为ssim(x,y)＝l(x,y)*c(x,y)*s(x,y)。11.根据权利要求9所述的用于证件文档类图像篡改的检测系统，其特征在于，基于scse u-net网络以及孪生网络进行训练具体包括：基于孪生网络在网络输入部分实例化两结构相同参数不共享的编码块，分别编码一次篡改图像和二次篡改图像；将特征图相加，并经过解码块输出，每个解码块后接scse模块，其中，所述编码块、所述解码块和瓶颈层为基于u-net的网络结构。12.根据权利要求11所述的用于证件文档类图像篡改的检测系统，其特征在于，所述编码块采用在resnet基础上增加了se block的se-resnet50特征提取网络。13.根据权利要求11所述的用于证件文档类图像篡改的检测系统，其特征在于，在上采样过程中将特征按通道维度进行拼接，并且在上采样过程中增加了所述scse模块，得到特征映射为其中，cse模块通过压缩空间信息，来获得衡量通道重要性的指标，sse模块通过压缩通道信息，来获得衡量空间位置重要性的指标。

技术总结
公开了一种用于证件文档类图像篡改的检测方法和系统，包括对原始图像进行第一次篡改和后处理，在第一次篡改和后处理的基础上进行第二次篡改和后处理获得篡改图像；利用结构相似性算法从亮度、对比度和结构分别比较原始图像和篡改图像的灰度图的差异性，获得伪造区域掩膜图；将篡改图像和伪造区域掩膜图输入基于ScSE U-Net网络以及孪生网络进行训练获得检测模型；利用检测模型对待检测图像进行推理，获得预测的掩膜图像。本发明可以有效提升证书文档类的图像篡改检测和定位能力。文档类的图像篡改检测和定位能力。文档类的图像篡改检测和定位能力。


技术研发人员：晏榕 张光斌 赵建强 尤俊生 杜新胜 张辉极
受保护的技术使用者：厦门市美亚柏科信息股份有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/4/29