基于局部媒纹大规模图像拷贝检测算法的研究

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1、AThesisSubmittedinFullFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeoftheMasterofEngineeringLarge-ScaleImageCopyDetectionAlgorithmResearchBasedonLocalMedia-FingerprintsCandidate:ChengHongruiMajor:ComputerApplicationTechnologySupervisor:Prof.LingHefeiHuazhongUniversityofScience&

2、TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位版权论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文

3、被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着互联网技术和多媒体技术的快速发展，多媒体更加容易被传播、复制和篡改，使得对其进行版权保护成了一个难点问题，基于内容的拷贝检测技术是解决多媒体版权保护的一个有效的方法，其主要包括特征提取、索引构建两个部分，目前它的研究难点之

4、一是如何提高特征的鲁棒性、减少索引的检索时间问题。在特征提取方面，SIFT特征检测算法是目前公认最好的特征检测算法，但SIFT描述的局部特征仍然存在局限性。基于多分辨率直方图的思想，论文提出了多尺度SIFT描述，即Multi-scaleSIFT描述。在SIFT描述、SURF描述、Multi-scaleSIFT描述的基础上，用PCA降维和二进制编码对上述特征描述进行抽象，得到三种局部媒纹(即媒体指纹)特征，通过实验表明，基于Multi-scaleSIFT描述的方法性能最好，这是因为Multi-scaleSIFT描述比SIFT描述、SURF描

5、述具有更高的辨识力和鲁棒性。在索引构建方面，实现了一种高效的倒排索引系统，引入了快速查找表加快查找速度，并以此为基础，分别从性能、响应时间两个方面来改进索引系统。引入局部媒纹汉明距离分析机制，实现了媒纹的相似性搜索，有效的抵制了媒纹在攻击后发生的变异,提高了局部特征的鲁棒性。针对响应时间问题，采用分布式索引系统，并通过分段的快速查找表和hash函数加快索引定位。在百万测试图像集上，实验验证了Multi-scaleSIFT媒纹的性能最好，从而验证了Multi-scaleSIFT局部描述的辨识力和鲁棒性；最后实现了高效倒排索引系统，并在该系统

6、的基础上从两个方面进行了改进，从而改进方案从不同方面提高了系统的性能。关键词：Multi-scaleSIFT描述，多尺度媒纹，快速查找表，相似搜索，分布式索引I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofInternetandmultimediatechnology,multimediaiseasiertobespread,copied,andtamperedwith.However,themultimediacopyrightprotectionhasbecomeanimportantiss

7、ue.Content-basedcopydetection,whichisaneffectivetechniquetosolvethisproblem,includesfeatureextractingandindexingsystem.Nowadays,thedifficultiesoftheContent-basedcopydetectionlieinhowtoincreasethefeature’srobustnessanddecreasetheretrievaltime.Infeaturedetection,SIFTdetecto

8、routperformsstate-of-the-artapproaches,butitstillhassomelimitations.Inspiredbymulti-resolutionhi