利用邊緣圖像來(lái)檢測(cè)相機(jī)篡改的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及一種利用缺失邊緣圖像來(lái)檢測(cè)相機(jī)篡改(tampering)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本節(jié)中的敘述僅提供與本公開(kāi)有關(guān)的背景信息而不必需構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]當(dāng)對(duì)固定區(qū)域的圖像進(jìn)行連續(xù)輸入時(shí)(例如輸入到CCTV(閉路電視)等)，并且，如果相機(jī)出現(xiàn)異常的話，需要對(duì)該異常進(jìn)行分析的技術(shù)。傳統(tǒng)的圖像確定裝置接收?qǐng)D像，并通過(guò)獲得該圖像的梯度來(lái)生成出現(xiàn)在該圖像上的對(duì)象的輸入邊緣圖像。隨后，圖像確定裝置確定該輸入邊緣圖像與參考邊緣圖像的相似度值，該參考邊緣圖像是具有固定邊緣的累加圖像。當(dāng)相似度值小于預(yù)定值的時(shí)候，圖像確定裝置生成篡改標(biāo)記。當(dāng)該篡改標(biāo)記被生成在預(yù)定數(shù)量的連續(xù)圖像上時(shí)，確定出現(xiàn)了篡改。當(dāng)不存在篡改時(shí)，則對(duì)該參考邊緣圖像進(jìn)行更新，從而確定是否出現(xiàn)了相機(jī)篡改。
[0004]篡改表示這樣一種狀態(tài)，其中正常的圖像輸入由于相機(jī)的異常而受到阻礙。換句話說(shuō)，篡改不僅包括設(shè)備自身的故障(例如相機(jī)鏡頭的損壞)，還包括由于相機(jī)的方向變化或鏡頭前面放置的障礙物而在設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)法輸入圖像。
[0005]圖1的(a)和(b)是正常狀態(tài)相較于其中出現(xiàn)了篡改的狀態(tài)下的輸入圖像、參考邊緣圖像和輸入邊緣圖像的一組圖片。圖1的(a)是正常狀態(tài)下的輸入圖像、參考邊緣圖像和輸入邊緣圖像的一組圖片。圖1的(b)是其中出現(xiàn)了篡改的狀態(tài)下的輸入圖像、參考邊緣圖像和輸入邊緣圖像的一組圖片。當(dāng)圖像被輸入時(shí)，圖像確定裝置生成輸入邊緣圖像，并在預(yù)定時(shí)間內(nèi)收集該輸入邊緣圖像的共同部分，以生成參考邊緣圖像。當(dāng)相機(jī)出現(xiàn)異常時(shí)，即，當(dāng)出現(xiàn)篡改時(shí)，該參考邊緣圖像與該輸入邊緣圖像明顯不相同，而這可以根據(jù)它們之間的相似度來(lái)檢測(cè)。
[0006]圖2是在由于一些移動(dòng)對(duì)象而做出錯(cuò)誤的篡改確定的情況下的輸入圖像、參考邊緣圖像和輸入邊緣圖像的一組圖片。如參考圖1的(a)和(b)所解釋的，傳統(tǒng)的篡改檢測(cè)是根據(jù)從接收的圖像的輸入邊緣圖像和參考邊緣圖像之間的差異中所獲得的相似度值來(lái)進(jìn)行的。
[0007]對(duì)于采用基于接收的圖像的輸入邊緣圖像和參考邊緣圖像之間的差異的相似度值的已知的圖像確定裝置，即使出現(xiàn)了篡改，特別是當(dāng)背景的邊緣很小時(shí)，該圖像確定裝置可能不能識(shí)別篡改；或者，當(dāng)圖像中存在更多進(jìn)入的對(duì)象而引進(jìn)更多新的邊緣時(shí)，該圖像確定裝置可能會(huì)由于減少的相似度而做出錯(cuò)誤的篡改確定。
[0008]在圖2中所示的情況中，在輸入邊緣圖像中具有大量新引進(jìn)的邊緣的大量移動(dòng)對(duì)象使該輸入邊緣圖像被誤認(rèn)為與參考邊緣圖像不太相似，從而導(dǎo)致了錯(cuò)誤的篡改確定。
[0009]如此，由于移動(dòng)對(duì)象的邊緣，或者甚至由于被移動(dòng)對(duì)象所遮擋的小的遮擋背景邊緣，傳統(tǒng)技術(shù)做出錯(cuò)誤的篡改確定。
[0010]用于檢測(cè)篡改的方法和裝置是必要的，該方法和裝置不受移動(dòng)對(duì)象所產(chǎn)生的邊緣圖像的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問(wèn)題
[0012]因此，本公開(kāi)的提出是為了有效解決上述問(wèn)題，并且，本公開(kāi)的一些實(shí)施方式的目的是提供一種方法和裝置，該方法和裝置用于利用缺失邊緣圖像來(lái)檢測(cè)相機(jī)篡改，而不會(huì)對(duì)具有一些移動(dòng)對(duì)象的圖像做出錯(cuò)誤的篡改確定。
[0013]發(fā)明概述
[0014]根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施方式，用于檢測(cè)相機(jī)篡改的裝置包括:至少一個(gè)圖像拍攝單元，其被構(gòu)造成拍攝圖像；輸入邊緣圖像生成單元，其被構(gòu)造成根據(jù)從圖像提取的邊緣來(lái)生成輸入邊緣圖像；參考邊緣圖像生成單元，其被構(gòu)造成根據(jù)輸入邊緣圖像來(lái)生成參考邊緣圖像；缺失邊緣圖像生成單元，其被構(gòu)造成通過(guò)從參考邊緣圖像減去輸入邊緣圖像來(lái)生成缺失邊緣圖像；以及篡改確定單元。該篡改確定單元被構(gòu)造成:將輸入邊緣圖像和參考邊緣圖像進(jìn)行比較，用于計(jì)算該輸入邊緣圖像和該參考邊緣圖像之間的第一相似度；將參考邊緣圖像和缺失邊緣圖像進(jìn)行比較，用以計(jì)算該參考邊緣圖像和該缺失邊緣圖像之間的第二相似度；以及基于該第一相似度和第二相似度來(lái)確定是否出現(xiàn)了相機(jī)篡改。
[0015]根據(jù)本公開(kāi)的另一種實(shí)施方式，用于檢測(cè)相機(jī)篡改的方法包括以下步驟:從圖像拍攝單元拍攝至少一個(gè)圖像；根據(jù)從在該圖像中所顯示的對(duì)象提取的邊緣來(lái)生成輸入邊緣圖像；通過(guò)存儲(chǔ)該輸入邊緣圖像的重復(fù)部分來(lái)生成參考邊緣圖像；計(jì)算該輸入邊緣圖像和該參考邊緣圖像之間的第一相似度；通過(guò)從該參考邊緣圖像減去該輸入邊緣圖像來(lái)生成缺失邊緣圖像；計(jì)算該缺失邊緣圖像和該參考邊緣圖像之間的第二相似度；并且根據(jù)該第一相似度和第二相似度來(lái)確定是否出現(xiàn)了篡改。
[0016]有益效果
[0017]根據(jù)上述的一些實(shí)施方式，通過(guò)增加考慮到缺失邊緣圖像和參考邊緣圖像之間的相似性的步驟，本公開(kāi)可以減少對(duì)充滿移動(dòng)對(duì)象的圖像的錯(cuò)誤篡改確定。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是在正常狀態(tài)下和在出現(xiàn)了篡改的狀態(tài)下的輸入圖像、參考邊緣圖像和輸入邊緣圖像的一組圖片。
[0019]圖2是在由于多個(gè)移動(dòng)對(duì)象而做出錯(cuò)誤的篡改確定的情況下的輸入圖像、參考邊緣圖像和輸入邊緣圖像的一組圖片。
[0020]圖3是根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施方式的，在出現(xiàn)篡改的情況下和在多個(gè)移動(dòng)對(duì)象的情況下的、用于確定參考邊緣圖像和缺失邊緣圖像之間的相似度的、目標(biāo)圖像的一組圖片。
[0021]圖4是根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施方式的、用于說(shuō)明缺失邊緣圖像的原理的參考邊緣圖像、輸入邊緣圖像和缺失邊緣圖像的一組原理圖，。
[0022]圖5是根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施方式的篡改檢測(cè)裝置的框圖。
[0023]圖6是示出根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施方式的篡改檢測(cè)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在下文中，將參考附圖對(duì)本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]本公開(kāi)的一些實(shí)施方式提供了一種方法，該方法用于通過(guò)將缺失邊緣圖像與參考邊緣圖像進(jìn)行比較來(lái)減少做出錯(cuò)誤的篡改確定的可能性，并具有對(duì)是否出現(xiàn)了篡改的附加確定。缺失邊緣圖像指的是通過(guò)從參考邊緣圖像中減去輸入邊緣圖像而獲得的圖像。當(dāng)背景中著重表現(xiàn)的邊緣由于移動(dòng)對(duì)象的遮擋而減少或歸零時(shí)，缺失邊緣圖像表現(xiàn)出大的值，并且，當(dāng)在輸入邊緣圖像上出現(xiàn)背景中不存在的邊緣時(shí)，缺失邊緣圖像表現(xiàn)出負(fù)像素值。另一方面，由于典型的邊緣圖像的所有像素值都采用正值，所以傳統(tǒng)的相似度確定方法計(jì)算正像素值之間的相似度。從而，在傳統(tǒng)的相似度確定方法中，采用負(fù)值的缺失邊緣圖像的像素值是不可預(yù)知的輸入值，因此其可能會(huì)妨礙對(duì)缺失邊緣圖像和參考邊緣圖像之間的相似度的正確計(jì)算。下文將對(duì)此進(jìn)行描述。為了解決這個(gè)缺陷，根據(jù)一些實(shí)施方式的篡改檢測(cè)裝置將所確定的負(fù)像素看作是零，或者在確定相關(guān)像素和參考邊緣圖像之間的相似度的時(shí)候確定為“相似”。由于所確定的負(fù)像素是這樣的像素，其不存在于參考邊緣圖像上，而只在輸入邊緣圖像上表現(xiàn)出值，因此該篡改檢測(cè)裝置可以假設(shè)其是由移動(dòng)對(duì)象所產(chǎn)生的邊緣。從而，該篡改檢測(cè)裝置可以通過(guò)去除產(chǎn)生于缺失邊緣圖像中的負(fù)值邊緣，來(lái)去除移動(dòng)對(duì)象所產(chǎn)生的邊緣對(duì)相似度確定所造成的影響。該篡改檢測(cè)裝置可以在通過(guò)去除參考邊緣圖像和輸入邊緣圖像的共同部分(通過(guò)順序地應(yīng)用XOR門和AND門)，來(lái)在生成缺失邊緣圖像的過(guò)程中獲得相似的效果。
[0026]換句話說(shuō)，當(dāng)參考邊緣圖像中具有大的邊緣值的部分在輸入邊緣圖像上顯示出小的邊緣值時(shí)，其在缺失邊緣圖像上具有相對(duì)大的像素值。當(dāng)參考邊緣圖像中具有大的邊緣值的部分在輸入邊緣圖像上顯示出大的邊緣值時(shí)，其在缺失邊緣圖像上具有接