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Spritz-PS:使用大规模打印文档数据集验证合成人脸图像

计算机视觉与模式识别 2023-04-07 v1 人工智能 密码学与安全 计算机与社会 机器学习

摘要

对打印与扫描(PS)图像进行有效取证分析的能力在许多应用中至关重要。PS 文档可用于掩盖图像因合成性质而产生的伪影,因为这些伪影通常存在于被篡改图像中,而合成图像中的主要伪影在经历 PS 后会被去除。由于生成对抗网络(GANs)的吸引力,由 GAN 模型生成的合成人脸图像难以与真实人脸区分,并可能被用于创建伪造身份。此外,由于 GAN 模型未考虑生成人脸的生理约束及其对人眼虹膜的影响,在 PS 场景下区分真实与合成虹膜变得极其困难。由于缺乏 PS 场景下的大规模参考虹膜数据集,我们旨在开发一个新颖的数据集,以成为多媒体取证(MFs)研究的标准,该数据集见 [45]。在本文中,我们提供了一个由来自 VIPPrint 打印与扫描人脸图像的大量合成与自然打印虹膜组成的新颖数据集。我们从人脸图像中提取虹膜,且模型可能因眼睑遮挡而捕获到不完整的虹膜。为填补提取虹膜的缺失像素,我们应用了技术以发现虹膜图像间的复杂关联。为凸显数据集虹膜图像评估所涉及的问题,我们使用 Siamese 神经网络(如 ResNet50、Xception、VGG16 和 MobileNet-v2)进行了大量分析,以评估真实与合成人眼虹膜间的相似性。例如,使用 Xception 网络,我们对合成图像取得了 56.76% 的虹膜相似度,对真实图像取得了 92.77% 的虹膜相似度。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.02982,
  title  = {Spritz-PS: Validation of Synthetic Face Images Using a Large Dataset of Printed Documents},
  author = {Ehsan Nowroozi and Yoosef Habibi and Mauro Conti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.02982},
  year   = {2023}
}