fingerprint_correlate — IMGFORENSICS sensor op

数据种类:image2d × fingerprinttable

调用:import imgforensics; imgforensics.fingerprint_correlate(image, fingerprint, denoiser: 'str' = 'wiener', sigma: 'float' = 0.02, exclude: 'int' = 11) -> 'dict'(或 opsimgforensics.get("fingerprint_correlate"))

用法

把一张图像与指纹比对。不给出判定 —— 返回证据量与注意事项。

> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。

残差 `W = I - denoise(I) と参照信号 I·K` の巡回相互相関を FFT で取り、

正規化相互相関のピークと PCE(peak-to-correlation energy)を返す。

返り(`table` 語彙の dict):

`pce` PCE。しきい値は同梱しない(下の caveats 参照)

`ncc_peak` 正規化相互相関のピーク値([-1, 1])

`peak_shift ピークの位置 (dy, dx)`。(0, 0) でなければ位置がずれている

= 切り出し / 手ぶれ補正 / リサイズを疑う手がかり

`n_pixels` 使った画素数

`caveats` この数値が言えないことの列(文字列)

`peak_shift を返すのは重要で、(0, 0)` 以外のピークは「同じセンサだが

切り出されている」か「たまたまの相関」のどちらかである。どちらかは

この op には決められない。実測では別センサの照合はいつも `(0, 0)` 以外に

ピークが立ち(`(-51, -60) (31, -8)` など毎回ばらばら)、同一センサは

必ず `(0, 0)` に立つ。

再圧縮で PRNU は消える(`tests/test_imgforensics.py::test_prnu_dies_under_recompression`、

8 枚から作った指紋・128x128):

========== ========== ==========

再圧縮 PCE 無圧縮比

========== ========== ==========

無圧縮 7246 1.00

品質 95 6174 0.85

品質 90 4214 0.58

品質 75 1412 0.19

品質 50 530 0.07

品質 30 207 0.03

========== ========== ==========

つまり 低い PCE は「別のカメラ」ではなく「情報が残っていない」かもしれない

ここでしきい値を同梱すると、圧縮された画像を機械的に「別カメラ」と判定する

道具になってしまう。

黙って間違う経路(実測): `fingerprint` に指紋ではなく普通の画像を渡すと、

shape は合っているので例外は出ず、PCE も有限値が返る。指紋は `(H, W)` の

float64 なので既存の `image2d` 述語を完全に満たし、実行時には区別できない

そこで入口で「ゼロ平均でない」ものを :class:ValueError で弾く

(`|mean| > 0.05 * std`)。実測

(`tests/test_imgforensics.py::test_fingerprint_gate_rejects_plain_images`):

============================== ==============

渡したもの `|mean|/std`

============================== ==============

:func:sensor_fingerprint の返り 4.8e-18

普通の自然画像 4.626

暗い画像(平均 0.015) 4.626

高コントラスト画像 1.801

============================== ==============

比はスケール不変なので、暗い画像でも明るい画像でも同じように弾ける

(0.05 のしきい値から 1.5 桁以上離れている)。

それでも完全ではない: 自分でゼロ平均化した画像を渡すとゲートは通り、

PCE = -5.97 という有限値が返る(実測)。つまり実行時チェックは

片側しか守れない。これが「指紋を `image2d` に相乗りさせず語彙を分ける」

判断の根拠で、詳細は `opsimgforensics` の docstring にある。

参考(示例数据・文献)

• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。

• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。

• 算法的正典(作者・年份)与用途见上面的族使用指南

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

image_forensics_auditpy -3.11 examples/image_forensics_audit.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 table 作为输入)

evidence_quantile

同类别(sensor)

sensor_fingerprint · fingerprint_strength_map


*Provenance: imgforensics.py — IMGFORENSICS 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*

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