اصالت سنجی تصویر با استفاده از نشان‌گذاری و کدهای متعامد

Abstract

با رشد سریع رسانه‌های دیجیتال و افزایش حجم داده‌های تصویری در کاربردهای گوناگون، حفظ اصالت و یکپارچگی تصاویر به یکی از نیازهای اساسی در حوزه‌های پزشکی، امنیتی، حقوقی و مخابراتی تبدیل شده است. امروزه بسیاری از تصمیم‌گیری‌های حساس بر پایه‌ی تصاویر دیجیتال انجام می‌شود؛ از تشخیص‌های پزشکی و نظارت تصویری گرفته تا بررسی اسناد و مدارک حقوقی. در چنین شرایطی، هرگونه دستکاری عمدی یا سهوی در تصاویر می‌تواند منجر به تصمیم‌گیری‌های نادرست و خسارات جبران‌ناپذیر شود. از سوی دیگر، پیشرفت ابزارهای ویرایش تصویر و ظهور فناوری‌هایی مانند تولید محتوای مصنوعی، مرز میان تصویر واقعی و جعلی را تا حد زیادی کمرنگ کرده است. در نتیجه، نیاز به سامانه‌هایی که بتوانند اصالت تصاویر دیجیتال را به‌صورت خودکار، سریع و دقیق تأیید کنند، بیش از پیش احساس می‌شود. در این مقاله، روشی برای نشان‌گذاری شکننده به منظور اصالت‌سنجی تصاویر ارائه شده است که بر پایه‌ی تبدیل والش–هادامارد (WHT ) و کدهای متعامد بنا شده است. در این روش، نشان باینری با استفاده از کدهای والش مدوله و در حوزه‌ی مکانی تصویر جاسازی می‌شود. بهره‌گیری از خاصیت متعامد بودن پایه‌های والش موجب افزایش حساسیت روش نسبت به دستکاری‌های محلی و در عین حال حفظ کیفیت بصری تصویر می‌گردد. افزون بر این، از توابع چکیده‌ساز برای افزایش امنیت و امکان مکان‌یابی دقیق نواحی دستکاری بهره گرفته شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که روش پیشنهادی به میانگین PSNR بیش از ۴۶ دسی‌بل، شاخص SSIM برابر با 0.985 و دقت تشخیص دستکاری بالاتر از ۹۹٪ دست یافته است، در حالی که زمان استخراج کمتر از ۰.۱ ثانیه می‌باشد.