图像真实性鉴别方法
摘要通过从图像检验的原理入手，对常见的伪造图像方法进行分析研究，介绍了照片的质量检验、照片重复区域法检验、数字图像与数码相机本底噪声一致性检验、图像内容间景深关系的检验、光照方向一致性的检验、照片中成像透视比例的检验、模拟摄影法检验和实物对照检验等方法，检验图像的真实性。

关键词伪造图像检验鉴定
伪造照片在其伪造过程中使用的素材、工具、材料等十客观存在的，同时拍摄过程中的构图，用光、调焦以及各种景物的透视关系和照片后期制作中的色彩矫正、反差控制等，无不反映出照片是否一体性的特征，它们为检验鉴定提供了可行性，由于科技发展变化迅速，电脑制作出鉴定计算机伪造照片的标准和数据，目前也非常困难。

本文从鉴定照片原理入手，介绍照片检验的常用方法。

1 检验原理
1.1 摄影成像的景深
我们在拍照时要对拍摄主体进行调焦，使主体清晰成像在焦平面上，而且景物空间中位于调焦无平面前后一定距离内的景物，也能结成人眼视觉上相对清晰的影像，人们常将调焦物前后相对清晰成像的景物空间距离称为景深。

景深现象的产生是由于人眼存在最小分辨角的缘故，他是一个相对的概念。

从景深产生的原理可知，照片上景深范围内的物体的清晰程度是不一致的，成渐变趋势，越靠近对焦平面，影像的清晰度越高；此外，前景深小于后景深。

这一成像特性对添加性伪造照片的鉴别停工了理论根据。

1.2拍摄成像的透视原理
物体通过光学镜头成像在焦平面上时符合物体成像的透视原理。

物体在照片上成像后虽然从三维空间转变到二维平面上，但照片中物体位置的关系还是符合空间中的透视规律的。

物体在照片中成像的透视的规律如下：
（1）凡是兑换面平行的直线、平面，在画面上就没有变化，仍保持它原有的方向。

（2）不平行画面的平行直线要消失到一点，这个点叫消点。

（3）近大远小。

是因为看近的物体所用视角大，看远的物体视角小。

视角大的透视图就大，是较小透视图就小。

（4）平面要消失到一条直线上，这条直线就是消线。

消线就是平面的方向，消线不同就是平面的方向不同。

透视原理为判断照片中人物身高和检验拼接伪造照片提供了依据。

1.3用光及光照均匀性
摄影是用光成像，光在摄影中同时起到照明和造型两种作用。

不同的打光角度和方向，在照片上形成各自不同的光线线条和影调。

在照片检验中，光线线条和影调的一致性可以判断照片的真实性。

镜头成像时，相面照度的不均匀性决定了图像中通以色块的亮度是变化的，也就是说不管物体表面多么均匀，照片上都没有完全相同的成块空间。

利用该原则可以检验通过克隆法进行伪造的照片。

1.4数码相机的本底噪声
数码相机的成像元件（CCD或CMOS）一般有数百万个感光单元，如果其中某个感光单元损坏，不能成像，即成为坏点——DEAD PIXEL。

数码摄影和传统相机不同，传统相机拍摄时很少因电子零件产生环境就复杂多了，从操作过程中机体升温效应，CCD上的残留能量一致于机身零件本身，甚至来自外界的电磁波干扰都有可能会在画面上形成杂色的斑点，
此为噪点。

坏点和噪点共同形成了数码相机的本底噪声，它对用该相机拍摄出的数码影像产出直接的影响。

利用数码相机的本底噪声可以对数码影像的原始性进行检验。

2计算机伪造照片的类型
计算机伪造照片的原始图像主要由数码相机拍摄、扫描仪扫描和网上下载等方式制得。

在存储器中以数字形式存储实物的外在表现（事物的大小、形状、颜色、相对关系等）。

由于图像的这种存储特点使得数字图像易于编辑、伪造照片的类型有：
（1）拼接性伪造。

就是通过对不同照片的不同部位进行拼接。

（2）添加性伪造。

就是在照片画面上添加某些内容。

（3）裁减性伪造。

就是在照片画面上裁切掉或删掉某些内容。

（4）克隆法伪造。

利用计算机图像处理中的克隆印章对图像的某一局部进行克隆，从而实现伪造的目的。

3鉴别方法
3.1 图像质量的一般检验
对打印或扩印出的照片进行常规观察检验，结合拼接照片在剪切拼接和翻拍过程中可能出现的特点，如图像的清晰度、反差大小、色块大小、色调连续性，又无非正常斑块、又无影像变形等，分析其成因是否为剪切拼接过程所遗留。

对照片可能编造区域的边缘采用实弹的放大倍率进行观察，查看其有无线条的错位、成像不实、图像之间的衔接是否正常又无袖描痕迹等特征。

对数码图像需要放大到像素级时才能够观察到图像的细微变化，此时可以通过灰度变化的梯级、通以色块的色彩的变化等找出图像的可疑点或处理位置。

然后进入下一步进行具体确认。

3.2影响重复区、克隆区的检验
对于局部复制或是用克隆技术进行区域查询软件进行预检，对同一影像的各个区域进行扫描，改变扫描区域大小，找出相似区块和重复区块；对不同图像则找出两个图像相近或相同的区域，为进一步检验提供线索。

对预检出的区域进行图像比队、测试，找出差异点和相同点，分析其成因、制作方式和伪装方式，从而对图像作出相应的认定。

3.3数码图像与相机本底噪声的一致性检验
对数码图像，如果有拍摄该图像的相机，就可以利用本底噪声进行图像与数码相机拍摄关系的认定，一方面验证两者的关系，另一方面也验证了数码图像的原始性，因为经过图像处理后的图像的本底噪声会发生相应变化。

具体办法是利用专门的数码相机本底噪声检测软件，检验该相机的本底噪声，得到数码相机的本底噪声分布情况，然后与图像中噪声点相比较，判断两者的一致性。

3.4图像内容间景深关系的检验
对于添加或克隆方式伪造的照片，加入部分图像个部分的清晰度与前后景间图像的清晰度的关系大多会违背景深原理，检验图像时可以先找到图像的对焦平面，然后检验对焦平面先后物体的清晰度变化是否与景深原理相符合，从而判断的真实性。

3.5光照方向一致性的检验
利用摄影用光时产生的光照效果的一致性来检验图像的真实性。

具体方法是对图像中各个景物在摄影用光照明方向上形成的阴影的方向、大小、强度、反差等进行分析，找出可疑点或差异点，进行数值量化检验，判断成因。

3.6照片中成像透视比例的检验
利用摄影的几何透视原理和空气透视原理，比较图像中各个成像物的大小透视、方向透视、影调透视以及物体间的比例关系，确定图像中有无违背规律的现象存在。

3.7模拟摄影法检验和实物对照法检验
当被歼图像在景深、用光和透视等方面，出现不能确认的可疑点时，常常需要实际模拟拍摄法来检验、验证说明图像中出现的真实与否。

此外，对一致送检照片的实际拍摄人物、物体和场景检验时，可以通过模拟摄影法，按照被歼图像的位置关系实际模拟拍摄，通过比对直接检验照片中的人、物、景符合程度和差异位置，以确定相关部位的客观真实性。

综上所述，计算机伪造照片的检验既有明确的科学理论根据，又有系统的检验方法，但是矛与盾是相辅相承德两个对立面，随着科学技术，特别是应用软件的发展，图像伪造技术水平也在提高，这就需要广大技术人员共同努力，发掘、发现更多、更有效的检验手段和方法。