A maior rede de estudos do Brasil

Grátis
104 pág.
05 - Analise Forense de Documentos

Pré-visualização | Página 3 de 4

da Arte
‣ Ao criar uma composição, frequentemente, é necessário 
casar os padrões de iluminação das partes compostas
‣ Abordagens na literatura tem buscado estimar a origem 
de iluminação global em uma cena para apontar 
inconsistências
[Johnson & Farid 2005]
‣ Estimação de diversas fontes de iluminação
[Johnson 2007]
61
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Estado da Arte
‣ Alguns autores tem analisado inconsistências de 
iluminação via reflexos oculares em 
composições envolvendo pessoas
[Johnson & Farid 2007b]
62
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Inconsistências de Iluminação
‣ Para a estimação da origem de iluminação em 
uma cena, abordagens tradicionais supõem que 
a superfície:
• É Lambertiana
• Tem um valor constante de reflectância
• É iluminada por uma fonte localizada no 
infinito 
63
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Inconsistências de Iluminação
‣ Segundo essas suposições, podemos representar a 
intensidade na imagem como
‣ é o valor da constante de reflectância
‣ é um vetor de tamanho três apontando na direção da 
origem de iluminação
‣ é um vetor de tamanho três representando a superfície 
normal no ponto (x,y) e é o termo representando a 
iluminação constante do ambiente
64
I(x, y) = ⇥(�U(x, y) · ��+A),
⇤
~⇥
�U
A
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Inconsistências de Iluminação
‣ Nesse modelo simplificado, com quatro pontos 
com a mesma reflectância e superfícies normais 
distintas pode-se
• achar a direção da luz e
• termo ambiente
‣ Como? Mínimos quadrados
65
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Inconsistências de Iluminação
‣ Qual o problema? 
‣ Abordagens tradicionais requerem o 
conhecimento de superfícies normais 3D, de 
pelo menos, quatro pontos distintos
‣ Muito restritivo com a posse de apenas uma 
imagem 
66
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Inconsistências de Iluminação
‣ Para contornar esse problema, [Johnson & Farid 
2005] utilizam uma abordagem desenvolvida por 
[Nillius & Eklundh 2001] 
‣ [Nillius & Eklundh 2001] relaxam a restrição de 
reflectância constante em toda a cena e adotam 
o modelo em que a imagem possui regiões 
(patches) com reflectância constante
67
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Inconsistências de Iluminação
‣ Isso tem muito sentido para imagens “outdoors”
‣ Extensão para mais fontes (imagens “indoors”)
‣ Para o funcionamento desta técnica, é necessário a 
intervenção do usuário para marcar contornos de 
oclusão na imagem
‣ Contornos de oclusão são bons candidatos para a 
determinação de superfícies normais
68
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais 69
Imagem Destino (host)
Im
ag
em
 C
om
po
st
a 
(S
pl
ic
ed
)
Direção de Iluminação ⇥1
Direção de Iluminação ⇥2
Inconsistências de Iluminação
©
 A
. R
oc
ha
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Luz não direcional ou difusa
Luz direcional
~123º
~86º
~98º
~98º
~93º
70
Inconsistências de Iluminação
Montagens © A. Rocha
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Inconsistências de Iluminação
71
(a)
(b)
(c) (d) (e) (f)
M
on
ta
ge
m
 ©
 A
. R
oc
ha
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Análise de Reflexos Oculares
‣ Reflexos oculares (peq. brancos na íris) podem nos 
dar pistas importantes em relação a uma 
composição envolvendo pessoas
‣ A posição de um reflexo ocular é determinada pela
• posição relativa da fonte de luz
• a superfície de reflexão
• visualizador
72
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Análise de Reflexos Oculares
‣ Reflexos oculares podem fornecer informações 
poderosas quanto à forma, cor, localização da 
fonte de iluminação em uma cena
73
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Análise de Reflexos Oculares
‣ A lei da reflexão da Física diz que um raio de 
luz reflete a partir de uma superfície em um 
ângulo de reflexão igual ao ângulo de incidência 
medidos em relação a uma superfície normal
74
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Análise de Reflexos Oculares
75
Câmera
✓i
✓r
~U
Fonte de Luz
Modelo Computacional
do Olho
Modelagem e Estimação da
Direção de Iluminação
Localização e Extração de
Características
Imagem para Análise
~V
=
~R
~⇥©
 A
. R
oc
ha
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Análise de Reflexos Oculares
‣ Assumindo vetores unitários, a direção do raio 
refletido pode ser escrita em termos da 
direção da luz e a normal de superfície 
‣ Assumindo-se um refletor perfeito ( ), 
76
�R
�U~⇥
⇥R = ⇥�+ 2(cos(�i)⇥U � ⇥�)
= 2cos(�i)⇥U � ⇥�.
�V = �R
⇥� = 2cos(�i)⇥U � ⇥V
= 2(⇥V T ⇥U)⇥U � ⇥V .
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Análise de Reflexos Oculares
‣ Com isso, a direção de iluminação pode ser 
estimada a partir da normal de superfície e a 
direção de visualização em um reflexo ocular
‣ Problemas?
• Reflexos oculares são pequenos
• Ataques contra-forenses possíveis
77
�V
~⇥
�U
Inconsistências 
Estruturais
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Inconsistências de Compressão
‣ Algumas técnicas forenses são desenvolvidas 
com um alvo em específico
‣ Normalmente, mudanças estruturais são 
analisadas
‣ Ex.: Paletas de cores do formato de imagem GIF
79
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Estado da Arte
‣ [Popescu & Farid 2004b] analisam os efeitos de 
dupla quantização de imagens codificadas em 
formato JPEG
‣ Dupla quantização não implica ato malicioso
80
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Detecção de Dupla Compressão
‣ Dupla quantização pode ser representada como 
uma sequência de três passos
• Quantização de um sinal com um Passo b
• De-quantização com Passo b
• Quantização com Passo a
81
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Detecção de Dupla Compressão
‣ Se a/b não resulta em um valor inteiro, a dupla 
quantização insere artefatos periódicos no sinal
‣ Hipótese: a dupla quantização JPEG introduz 
artefatos específicos não presentes em imagens 
comprimidas uma única vez
82
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Detecção de Dupla Compressão
83
Sinal original gerado por uma Gaussiana padrão
Quantização com Passo 2
Dupla quantização. Passos 3 seguido de 2
Quantização com Passo 3
Dupla quantização. Passo 2 seguido de 3
© A. Popescu
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Detecção de Dupla Compressão
‣ [Popescu & Farid 2004b] propõem uma 
abordagem para detectar os “picos” e “vales”
‣ O algoritmo consiste em estimar a matriz de 
quantização JPEG
‣ Após a estimativa busca-se por “picos” e “vales” 
nos histogramas dos sinais
84
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Detecção de Dupla Compressão
‣ Quais os problemas com a detecção de dupla 
quantização JPEG?
• Recorte
• Compressões de alta qualidade seguidas de 
compressões de baixa qualidade
85
Acabou?
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Abordagens Adicionais
‣ Autenticação de imagens
• Dada uma imagem, queremos dizer apenas se 
esta é autêntica, ou seja, é idêntica à imagem 
que foi capturada ou se sofreu qualquer 
modificação 
87
A. Rocha, 2012 – Análise Forense de Documentos Digitais
Abordagens Adicionais
‣ [Kee & Farid 2010]

Crie agora seu perfil grátis para visualizar sem restrições.