基于多方向互交叉模式算子与极坐标变换的鲁棒图像哈希算法

为了提高哈希序列对几何攻击的鲁棒性与正确识别率,设计了基于多方向互交叉模式算子与极坐标变换的鲁棒哈希算法。引入插值运算与Gaussian滤波器,完成图像的尺寸规范化与去噪处理,使其对于任意的可疑目标均可输出一个固定长度的哈希序列。基于极坐标变换(log-polar transform,LPT),对滤波规范图像实施处理,输出抗旋转攻击的二次图像。随后,利用多方向互交叉模式算子,从8个方向将二次图像变换为两个编码映射。将两个编码映射分割为非重叠子块,通过提取这些子块的直方图,将其视为纹理特征,作为第一个哈希序列。利用强度概率密度梯度代替强度梯度,对SURF (speeded up robust features)方法予以改进,充分提取图像中的稳定角点,形成角点图像;将角点图像分割为一系列的非重叠子块,通过计算每个子块所含的角点数量,将含有结构信息最丰富的子块予以标记,输出其在图像中对应的位置信息;并借助离散小波变换(discrete wave transform,DWT)来分解这些标记子块,获取每个子块对应的低频系数。联合位置信息与低频系数,形成结构特征,作为第二个哈希序列。设计加密机制,分别对两个哈希序列完成扩散,从而形成最终的哈希序列。通过计算源图像与可疑图像之间的l_2范数距离,将其与用户识别阈值的大小对比,对目标的真实性完成判别。试验数据显示:较已有的哈希生成机制而言,所提方法拥有更高的鲁棒性,对各类几何攻击均有更高的识别准确率。