[發(fā)明專利]一種基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的圖像拷貝檢測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811218892.7 | 申請日: | 2018-10-19 |
| 公開(公告)號: | CN109543674B | 公開(公告)日: | 2023-04-07 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 李岳楠;張凱昱 | 申請(專利權(quán))人: | 天津大學(xué) |
| 主分類號: | G06T7/00 | 分類號: | G06T7/00;G06V10/74;G06V10/82;G06V10/774;G06V10/50;G06N3/0475;G06N3/0464;G06N3/0455;G06N3/082 |
| 代理公司: | 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201 | 代理人: | 李林娟 |
| 地址: | 300072*** | 國省代碼: | 天津;12 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 基于 生成 對抗 網(wǎng)絡(luò) 圖像 拷貝 檢測 方法 | ||
1.一種基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的圖像拷貝檢測方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟:
對訓(xùn)練集中的原始圖像施加失真處理生成拷貝圖像,對原始圖像和拷貝圖像作歸一化預(yù)處理,并將原始圖像和對應(yīng)的拷貝圖像構(gòu)成正樣本,將不同的原始圖像構(gòu)成負樣本;
隨機初始化生成器和鑒別器的網(wǎng)絡(luò)參數(shù),用生成器生成原始圖像的篡改圖像,之后固定生成器參數(shù),用原始圖像、拷貝圖像和篡改圖像訓(xùn)練鑒別器;
固定鑒別器參數(shù),訓(xùn)練生成器生成用于對抗鑒別器的篡改圖像;
交替訓(xùn)練鑒別器和生成器達到迭代次數(shù)后結(jié)束訓(xùn)練;
所述用原始圖像、拷貝圖像和篡改圖像訓(xùn)練鑒別器具體為:
將生成器生成的篡改圖像與原始圖像構(gòu)成對抗樣本Ts=(x,G(x)),用鑒別器生成原始圖像、拷貝圖像和篡改圖像的哈希并計算各自樣本的哈希距離;
分別統(tǒng)計正、負樣本的哈希距離直方圖,記為H(d+)和H(d-),通過最小化兩個直方圖的重疊面積對鑒別器的拷貝檢測性能進行優(yōu)化;
在訓(xùn)練鑒別器時,將對抗樣本Ts的哈希距離ds的直方圖H(ds)與正樣本T+對應(yīng)的直方圖H(d+)合并,鑒別器的目標(biāo)是將對抗樣本Ts分類為拷貝圖像對,即正樣本;固定生成器,最小化損失函數(shù);
所述損失函數(shù)具體為:
其中,
式中:m表示訓(xùn)練集中的樣本個數(shù),xi表示訓(xùn)練集中第i個原始圖像,示由第i個原始圖像生成的失真圖像,D(.)表示鑒別器,H(.)表示直方圖,G(xi)表示生成器生成的篡改圖像;g表示直方圖中分組(Bins)的數(shù)目,minj(,)表示取兩個直方圖第j個分組的最小值,d+表示從正樣本T+計算得到的哈希距離,d-表示從負樣本T-計算得到的哈希距離,ds表示從對抗樣本Ts計算得到的哈希距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的圖像拷貝檢測方法,其特征在于,所述鑒別器由卷積層、池化層和全連接層構(gòu)成,輸入是訓(xùn)練集中的樣本圖像或者是由生成器生成的圖像,鑒別器的最后一層輸出圖像哈希,通過比對哈希之間的距離實現(xiàn)拷貝檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的圖像拷貝檢測方法,其特征在于,
所述鑒別器使用卷積層對輸入進行特征提取,每層的卷積核尺寸是ji×ji,步長是ni,卷積核個數(shù)是si,其中對每層卷積結(jié)果進行批歸一化然后進行激活;
卷積層與池化層交替出現(xiàn),所述鑒別器采用最大池化方式,池化核的大小是k1×k1,步長是f1;
卷積層的輸出作為全連接層的輸入,全連接層中對激活函數(shù)之前的結(jié)果作批歸一化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的圖像拷貝檢測方法,其特征在于,所述生成器采用編碼-解碼的結(jié)構(gòu),編碼器將圖像映射為特征矢量,通過對特征矢量的擾動實現(xiàn)對原始輸入圖像的篡改,解碼器將擾動后的特征矢量映射為圖像。
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