基于对偶生成对抗网络的数字成像设备指纹提取算法

侯春晖, 田华伟, 肖延辉, 郝昕泽

(1.中国人民公安大学国家安全学院， 北京 100038； 2.中国人民公安大学公安情报研究中心， 北京 100038)

0 引言

在大数据时代，数据已经成为一种重要的战略资源，在各个领域都有着重要的实际应用价值。数据的类型多种多样，图像作为信息交流的重要载体，是数据的重要组成部分，并且其中蕴含着大量的情报信息，在侦查取证与司法诉讼中都发挥着重要的作用。

现阶段对于图像的分析多是基于对图像内容进行的分析，但是图像中还有大量的其他信息可以利用。在成像时，由于数字成像设备传感器硅芯片的光响应非均质性(photo-response non-uniformity, PRNU)的影响，会在图像中留下特定的痕迹。对于每个成像设备而言，这个痕迹都是独一无二的，同时具有一定的稳定性，就像人的指纹一样，因此被研究人员称为“设备指纹”。通过对图像中提取的设备指纹进行分析，可以进一步识别图像的成像设备。基于这种技术，侦查人员可以对获得的图像进行溯源，这不仅有利于进一步明确侦查方向，进行串并案分析，还可以在司法鉴定中作为一种重要的补充证据，辅助形成完整的证据链条。

在数字图像成像时，场景内容首先在设备中转化为数字信号。这个过程中，信号要经过镜头、颜色滤波矩阵和图像传感器等进行处理，输出的数字信号再经过去马赛克、降采样、伽马校正等操作最终输出保存为我们所看到的图片。因此，在图像的成像过程中，会引入各种类型的噪声，研究者们将这些噪声作为数字图像取证的重要参考依据。……