ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

สวนประกอบของโครงรางวทยานพนธ (Research Proposal)

ใหนกศกษาจดทำาโครงรางวทยานพนธจำานวน 4 ชด โครงรางวทยานพนธประกอบดวยสามสวนตามลำาดบดงน1. สวนนำา2. สวนเนอความ3. สวนอางองทงนโครงรางวทยานพนธควรมความยาวประมาณ 25 – 50 หนา

โดยใหใชหวกระดาษ (header) ตามตวอยางในเอกสารน

โครงรางวทยานพนธภาษาไทย ใหใชตวพมพแบบ Browallia UPC (NEW) เปนตวพมพตลอดทงเลมขนาดตามระบ สวนวทยานพนธภาษาองกฤษใหใชตวพมพแบบ Times New Roman และเปลยนแปลงขนาดจากทระบตามน

20 pts 16 pts

18 pts 14 pts

16 pts 12 ptsและกำาหนดยอหนาเทากบ 1.5 บรรทด (ระยะหางบรรทด)1 สวนนำา

สวนนำาเปนสวนแรกของโครงรางวทยานพนธ ซงจะประกอบไปดวยหนาหลกดงน

1.1 ปกนอก

เปนปกออนมขอความและรปแบบดงแสดงตวอยางในภาคผนวก รปแบบตวอกษรใหใชตวพมพธรรมดาขนาด 20 pts. โดยใหขอความ

1

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

ทกบรรทดอยกงกลางบรรทด ใหขอความในบรรทดแรกอยหางจากขอบบนสองนว ชอนกศกษาใหอยกงกลางปก และขอความในบรรทดสดทายอยหางจากขอบลางสองนว

1.2 หนาปกใน (หนาแรก)ขอความและรปแบบเปนดงแสดงตวอยางในภาคผนวก (เหมอน

ปกนอก)1.3 หนาบทคดยอ

บทคดยอบทคดยอ คอ เนอความยอของวทยานพนธทงเลมทครอบคลม

วตถประสงค ขอบเขตของการวจย แนวคดในการพฒนางานวจย วธการดำาเนนการวจย ผลการวจย และสรปผลการวจย โดยใหพมพคำาวา "บทคดยอ" ดวยตวพมพเขมขนาด 18 pts. ไวกงกลางบรรทด เวน 1 บรรทด แลวพมพขอความของบทคดยอดวยตวพมพธรรมดาขนาด 16 pts. โดยบรรทดแรกใหยอหนาเขามา ½ นว 1.4 หนาสารบญ

เปนสวนทใชบอกตำาแหนงของหวขอในวทยานพนธโดยเรยงลำาดบตามหนาทปรากฏ ตรงกลางบรรทดของหนาแรกของสารบญใหพมพคำาวา สารบญ ดวยตวพมพเขมขนาด “ ” 18 pts. บรรทดถดมาใหพมพคำาวา หนา ดวยตวพมพธรรมดาขนาด “ ” 16 pts. ไวชดทางขวา เวนหนงบรรทดแลวพมพขอความของสารบญโดยพมพหวขอและชอเรองชดทางซายของบรรทดและหมายเลขหนาชดทางขวาของบรรทด ถามหวขอยอยใหพมพในตำาแหนงถดเขามา ½ นว ถาจำาเปนตองขนหนาใหมใหขนตนเหมอนเดม แตคำาวา สารบญ ใหเปลยนเปน สารบญ “ ” ” (ตอ)”

2 สวนเนอความ

2

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

สวนเนอความแบงออกเปนตอนๆดงนคอ ความสำาคญของปญหา วตถประสงค บทนำา งานวจยทเกยวของ ทฤษฎพนฐานทจำาเปนตองใช อปกรณและวธการ องคความรใหม และแผนการดำาเนนงานวจย โดยใหพมพชอของเนอความในแตละตอนดวยตวพมพเขมขนาด 18 pts. ชดทางซายของบรรทด เวนหนงบรรทดและพมพขอความดวยตวพมพธรรมดาขนาด 16 pts. โดยบรรทดแรกใหยอหนาเขามา ½ นวและทก ๆ ครงทขนยอหนาใหม

เนอความทเปนตารางและรปภาพใหแสดงไวกงกลางบรรทดและเรยงตวเลขตามลำาดบพรอมคำาอธบายตารางไวกงกลางดานบนสวนรปภาพใหเขยนคำาอธบายไวกงกลางดานลางตามตวอยางในภาคผนวก

2.1Statement of Problem (ความสำาคญของปญหา) In a couple of sentences, state your thesis.

ใหเขยนสรป 2-3 ประโยคเพอสอถงความสำาคญของงานททำา เชน งานวจยนตองการคนหาความคลายคลงกนของลำาดบ DNA

โดยใช new edit distance algorithm This statement can take the form of a hypothesis, research question, project

statement, or goal statement. Briefly point out why it is a significant topic and what contribution your work will

make.

2.2Objective of Research (วตถประสงค) Set out specific objectives of the research

ใหกำาหนดหวขอวตถประสงคประมาณ 3-5 หวขอ2.3Introduction (บทนำา)

This section sets the context for your proposed project and must capture the reader's interest.

Explain the background of your study starting from a broad picture narrowing in on your research question.

Review what is known about your research topic as far as it is relevant to your thesis.

Cite relevant references.

3

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

The introduction should be at a level that makes it easy to understand for readers with a general computer science background.

2.4Literature Review (งานวจยทเกยวของ) The main substance of the proposal and will lay the basis for your discussions of your

methods and your total research program. The literature review should explain the relation of your topic and research aims to

significant literature and recent (and current) research in your field. The literature review should place your proposed research topic clearly in its relevant

research context, and should demonstrate your awareness of significant similar or relevant research.

2.5Theoretical Orientation (ทฤษฎพนฐานทจำาเปนตองใช) Your aim here is to state your basic ideas on the topic. State the various theoretical approaches taken in your topic. Which one do you propose to use in your research and why? Where, tentatively do you stand on the topic? If there are various theories on your topic or in your field, which one(s) will you use

in your conceptual framework for your thesis? Which terms or trends do you wish to follow up from the literature review? Do you have any fresh suggestions of an explanatory, interpretative, or programmatic

kind?

2.6Materials and Methods (อปกรณและวธการ) This section contains an overall description of your approach, materials, and

procedures. What methods will be used? How will data be collected and analyzed? What resources and materials will be used? Include calculations, technique, procedure, equipment, and calibration graphs. Detail limitations, assumptions, and range of validity. Do not include results and discussion of results here.

2.7Contribution of Research (องคความรใหม) What new knowledge will the proposed project produce that we do not already know? Why is it worth knowing, what are the major implications?

2.8Research program timetable (แผนการดำาเนนงานวจย) This will usually be from the date you began your degree to when you expect to

submit the completed thesis. The time-line can be formatted as a gantt chart, table or a list.

4

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

Include when you will start and finish important aspects of your research, such as: literature research, stages of experiments or investigations, beginning and completing chapters, reviews and seminars/conferences you will give, and completing the thesis.

3 สวนอางอง

เปนสวนแสดงเอกสารอางอง (References) ทใชในการศกษาวจยทงหมด โดยในหนาแรกของสวนอางองใหพมพคำาวา เอกสารอางอง “ ”ดวยตวพมพเขมขนาด 18 pts. . ชดทางซายของบรรทด เวนหนงบรรทด แลงจงแสดงเอกสารอางอง ดวยตวพมพขนาด 16 pts. วธการพมพเอกสารอางองใหพมพตามรปแบบการอางองทกำาหนดตามตวอยางในภาคผนวก

References List all publications cited in your proposal. Use the style recommended by the department. This may be the style of the leading journal in your field.

REFERENCE STYLEJournal Article[1] S.K. Kenue and J.F. Greenleaf, “Limited angle multifrequency diffiactiontomography”, IEEE Trans. Sonics Ultrason., vol. 29, no. 6, pp. 213-2 17, July1982.

Proceedings paper[2] R. Finkel, R. Taylor, R. Bolles, R. Paul, and J. Feldman, “An overview of AL,programming system for automation”, in Proc. Fourth Int. Joint Conf Artif. Intell.,pp. 758-765, Sept. 3-7, 1975.

Technical Report[3] R. Cox and J. S. Turner, “Project Zeus: design of a broadband network and itsapplication on a university campus”, Washington Univ., Dept. of Comp. Sci.,Technical Report WUCS-91-45, July 30, 1991.

Book[4] P.M. Morse and H. Feshback, Methods of Theoretical Physics. New York: McGrawHill, 1953.

New edition of a book[5] C. Brusaw, C. Aired, and W. Oliu, Handbook of Technical Writing, 3rd ed. NewYork: St. Martin’s Press, 1987.

Handbook/date book, no author

5

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

[6] Handbook for Writing Operation and Maintenance Manuals. Washington, D.C.:Packaging Machinery Manufacturers Institute, 1973.[7] Interface Circuits Data Book, Texas Instruments, Austin, Texas, 1993.[8] User’s Guide: Microsoft Word, Vers. 5.0, Microsoft, 1991.

Dissertation or thesis[9] B. Tsikos, “Segmentation of 3-D scenes using multi-modal interaction betweenmachine vision and programmable mechanical scene manipulation”, Ph.D.dissertation, Univ. of Pennsylvania, BCE Dept., Philadelphia, 1987.

Software[10] M. Janzen, Instant Access Accounting. Computer software. Nexus Software, IncIBM-PC, 1993.

World Wide Web (give author and title if named)[11] Fuminao Okumura and Hajime Takagi, “Maglev Guideway On the Yamanashi Test Line”, http://www.rtri.or.jp/rd/maglev2/okumura.html, October 24, 1998.[12] “AT&T Supplies First CDMA Cellular System in Indonesia”,http://www.att.com/press/1095/951011.nsa.html, Feb 5, 1996.

6

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

ภาคผนวกตวอยาง Research Proposal

7

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

Algorithm for detection of digital image forgery

N. Chaitawittanun

September 30, 2011

Faculty of Information Science and TechnologyMahanakorn University of Technology140, Cheumsampan Road, Nongchok

Bangkok, Thailand 10530Email: nattapol_ctwtn@hotmail.com

บทคดยอ

8

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

บทความนนำาเสนอการตรวจสอบภาพถายทถกปลอมแปลงภาพในลกษณะ Copy-move กบไฟลภาพชนด JPEG BMP และ TIFF โดยใชวธการตรวจสอบ 2 ไดแก HSV และ JPEG Copy-move Detection (JCD) ซงเทคนค JCD สามารถปรบคาระดบขนในการคนหาคณลกษณะสของแตละภาพทแตกตางกนได จากการทดสอบดวยวธการ HSV สามารถตรวจสอบภาพไดอยางรวดเรวและทำางานไดดกบภาพถายชนด BMP สวนวธการ JCD ทใชตรวจสอบกบภาพ JPEG ใหผลลพธทมความถกตอง 64.36 เปอรเซนต

คำาสำาคญ—ภาพดจตอล; การปลอมแปลง; Copy-move

9

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

สารบญ หนา

บทคดยอ I1. ความสำาคญของปญหา 12. วตถประสงค 13. บทนำา 14. งานวจยทเกยวของ 35. ทฤษฎพนฐานทจำาเปนตองใช 86. อ ป ก ร ณ แ ล ะ ว ธ ก า ร

217. อ ง ค ค ว า ม ร ใ ห ม

238. แ ผ น ก า ร ด ำา เ น น ง า น ว จ ย

23เ อ ก ส า ร อ า ง อ ง

24

10

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

1. ความสำาคญของปญหางานวจยนตองการตรวจสอบรปภาพทถกปลอมแปลงหรอตกแตง

ภาพใหมเนอหาแตกตางไปจากเดม โดยการพฒนาทขนตอนการสกดลกษณะเดนและการแบงกลมขอมล

2. วตถประสงค1. เพอพฒนาขนตอนวธการสำาหรบการตรวจสอบภาพดจตอลทถก

การปลอมแปลง2. เพอทำาการทดสอบและประเมนประสทธภาพขนตอนวธการสำาหรบ

การตรวจสอบภาพดจตอลทพฒนาขน

3. บทนำาการถายภาพเปนกจกรรมทไดรบความนยมและสามารถทำาไดทกทจง

ทำาใหกจกรรมประเภทนมผสนใจเพมมากขน เนองดวยกลองดจตอลซงใชเปนอปกรณหลกสำาหรบการบนทกภาพในปจจบนไดมการพฒนาขดความสามารถใหเทยบเทาหรอดกวากลองแบบเดมทใชฟลม โดยกลองดจตอลนนมราคาถกและมความสะดวกในการใชงาน ซงสามารถบนทกภาพลงหนวยความจำาและแสดงผลลพธหลงการถายภาพไดทนท[1] ทำาใหภาพดจตอลดงกลาวถกนำาไปใชงานอยางแพรหลายในสอชนดตาง ๆ ไดแก หนงสอพมพ นตยสาร หรอบนเครอขายอนเตอรเนต รวมถงยงมการนำาภาพจากกลองดจตอลไปใชประกอบเปนหลกฐานในการพจารณาคด[2] ภาพถายทบคคลทวไปไดมการบนทกไวนนบางสวนอาจจะมการบนทกเหตการณสำาคญตาง ๆ ซงภาพทบนทกไดเหลานนถกนำามาใชประโยชนเพอเปนเครองมอยนยนโดยสามารถใชเปนหลกฐานสำาคญในการกำาหนดบทลงโทษกบบคคลในรปมสวนเกยวของกบเหตการณนน ๆ หรอเพอการยนยนความบรสทธจากกรณทมผอนฟองรอง ซงในประเดนของการนำาภาพไปใชเปนหลกฐานในการพจารณาคดนนในปจจบนหลายครงทเกดขอ

11

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

กงขาวาภาพทนำามาใชงานนนเปนภาพทผานการปลอมแปลงมาหรอไม[3] การดดแปลง ปลอมแปลง หรอตดตอภาพถายดจตอลกำาลงกลายเปนวฒนธรรมอนตรายทแพรระบาดในโลกอนเตอรเนตอยางนากลว คนดง ดารา นกการเมอง หรอแมแตชาวบานเดนดนธรรมดาลวนตกเปนเหยอของการตดตอภาพดจตอลไดทงนน[4] การปลอมแปลงภาพอาจมวตถประสงคเพอกอใหเกดการเขาใจผด เพอการใสรายปายสผอน หรอเพอบดเบอนความจรง โดยสงผลใหเกดการเสอมเสยตอชอเสยง และความนาเชอถอของผทมสวนเกยวของ ตลอดจนอาจกอใหเกดเปนคดความขนได ตวอยางกรณของคดความจากการปลอมแปลงภาพถายทเกดขน เชนในสหรฐอเมรกาเกดคดตดตอภาพทออฉาวมากคดหนง กบสบตร เทด โจอ โบรดรซ จเนยร ซงเคยไปรบในสมรภมอรกเมอป 2546 เหตการณเรมตนขนเพราะความนกสนกของเทดซงอยระหวางการลาดตระเวนและมองเหนปายตอนรบทหารสหรฐทเขยนขอความวา "Welcome Marines" ตกอยขางทางจงจอดรถเพอขอใหเดกอรกหยบปายขนมาชสวนตวเองกยนขาง ๆ ใหเพอนทหารใชกลองถายรปเอาไว และเทดไดสงรปนผานอเมลไปใหคนในครอบครวและเพอน ๆ ด หลงจากนนหนงปเศษ ภาพ ๆ นถกสงเปนอเมลลกโซลามไปทวอนเตอรเนตแตสงททำาใหเทดตกตะลงกคอ ขอความบนปายดงกลาวถกผอนเปลยนแปลงประโยคกลายเปน "สบตรโบรดรซฆาพอผมแลวกขมขนพสาวผม" เรองราวทเกดขนทำาใหกระทรวงกลาโหมสหรฐเรยกตวเทดมาสอบเครยด ขณะทองคกรมสลมกไลบจะเอาผดกบเทดใหได แมเทดจะยนยนวาภาพ ๆ นถกตดตอ แตการสอบสวนยงคงดำาเนนตอไป และสรางความเปลยนแปลงครงใหญตอชวตของเทด ดงแสดงในรปท 1

12

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

รปท 1 ภาพถายทถกปลอมแปลงขอความทเปนตวหนงสอไปจากเดมทเกดเปนคดความ

ของ เทด โจอ โบรดรซ จเนยรทมา: Stevo Casimiro [31]

จากปญหาดงกลาวทเกดขนหลายหนวยงาน รวมถงนกวจยในประเทศตาง ๆ จงมความพยายามทจะตรวจสอบวาภาพถายทนำามาใชเปนหลกฐานประกอบในคดความตาง ๆ นน ถกปลอมแปลงมากอนหนานหรอไม โดยการตรวจสอบการปลอมแปลงของภาพถายดงกลาวสามารถทำาไดหลายวธดวยกน ซงจากรายงานของลและคณะผวจย[5] พบวาในบางครงเราอาจจะสามารถแยกแยะการปลอมแปลงของภาพถายไดดวยตาเปลา โดยเทคนคนจะใชคนเขามามสวนรวมในการตรวจสอบวาภาพถายทไดรบมานนผานกระบวนการปลอมแปลงมากอนหรอไม นอกจากนมกลมผวจยทใหความสนใจเกยวกบการตรวจสอบและจำาแนกภาพถายทผานการปลอมแปลง ซงไดเสนอแนวคดในการตรวจสอบภาพโดยไดนำาระบบคอมพวเตอรเขามามสวนชวยในการคำานวณ วธทใชในการตรวจสอบภาพนนมวธการอย

13

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

หลายวธดวยกน แตทงนสามารถแบงออกเปน 2 ประเภทหลก [32],[36] คอ แบบแอคทฟ (Active) และแบบแพสซฟ (Passive)

โดยแนวคดของแบบแอคทฟนน มผวจยไดเสนอแนวคดใหมการซอนขอมลเอาไวกอนเพอทจะสามารถตรวจสอบไดในภายหลง[6] ซงตอมานกวจยทานอนไดทำาการเสนอเทคนคทเรยกวา Watermark โดยใชแนวคดททำาการฝงขอมล (embedded) ลงไปในภาพไวกอนเพอทจะสามารถตรวจสอบประวตของภาพนนไดในภายหลง[7] อกเทคนคหนงทกลมนกวจย[8],[9]ไดใชในการตรวจสอบคอ เทคนคทมชอวา Signature ซงเปนเทคนคทจะทำาการดงลกษณะเฉพาะของภาพทยงไมถกปลอมแปลง จากนนจงทำาการเปลยนสวนทเปนลกษณะเฉพาะใหเปนคณลกษณะพเศษทมความจำาเพาะเพอใชในการตรวจสอบความถกตองของภาพตนแบบในภายหลง เทคนคทงสองนมสวนทคลายกนคอจะตองมการซอน หรอฝงขอมล (Information) ลงในภาพกอนเพอใชประโยชนในการตรวจสอบในภายหลงและทงสองเทคนคนมขอจำากดอยบางประการ เชน ตองใชผทมความรเพอทำาการฝงขอมลลบเขาไปยงภาพกอนทจะนำาภาพดงกลาวไปใชงาน ดวยเหตนวธการดงกลาวจงไมเหมาะสมกบการนำามาใชในการตรวจสอบการปลอมแปลงของภาพ ในขณะทวธการแบบแพสซฟไมจำาเปนตองมขนตอนของการฝงขอมลไวกอน (Pre-Generated) บนภาพจงเปนวธทเหมาะสมในการตรวจสอบรปภาพไดดกวา เนองจากโดยสวนใหญแลวภาพทพบวามการนำามาปลอมแปลงมกไมมการฝงขอมลลงในภาพกอน

แตอยางไรกตามการนำาวธการแบบแพสซฟมาใชเพอตรวจสอบการปลอมแปลงของภาพนน ควรจะสามารถจำาแนกประเภทของการปลอมแปลงภาพอยางคราว ๆ ได วาภาพดงกลาวนนถกปลอมแปลงมาจากวธการใด เพอใหสามารถเลอกใชวธการตรวจสอบการปลอมแปลงของภาพดงกลาวไดอยางเหมาะสม โดยประเภทของการปลอมแปลงภาพทนยมในปจจบนสามารถแบงไดเปน 2 ประเภท ไดแก Copy-move และ Splicing ซงพบวาภาพททำาการปลอมแปลงดวยวธการดงกลาวถกนำามา

14

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

ใชประกอบเปนหลกฐานในคดความ หรอในชนศาลจำานวนมาก[2] ลกษณะการปลอมแปลงดวยวธ Copy-move หรอเรยกอกอยางวา Cloning ซงเกดจากการนำาสวนหนงสวนใดภายในภาพมาวางซอนทบสวนทตองการปกปด หรอซอนเรนเชน วตถ บคคล จดสงเกตทสำาคญ เพอไมใหปรากฏภายในภาพ ในขณะทวธ Image splicing เกดจากการนำาเนอหาหรอสวนหนงสวนใดของภาพอน (ตงแต 2 ภาพขนไป)[33],[34],[35] มาวางในภาพตนฉบบเปนการจงใจทำาการสรางภาพขนมาใหมเปลยนแปลงเนอหาของภาพตนฉบบเดม ผลจากการปลอมแปลงดงกลาวอาจจะสงผลกระทบในวงกวางตอผทเกยวของ

4. งานวจยทเกยวของ 4.1 ขนตอนการตรวจสอบภาพ เทคนคการสบคนการปลอมแปลงภาพแบบ Copy-move ไดมนกวจยจำานวนมากพฒนาเทคนคขนเพอการตรวจสอบ[21],[32],[36] รปแบบขนตอนการตรวจสอบทนกวจยสวนใหญใชพฒนาเรมจาก ขนตอนท 1 การแบงภาพออกเปนบลอก ขนตอนท 2 การดงลกษณะเดนของภาพ ขนตอนท 3 การจำาแนกคณลกษณะดวยวธการตางๆ ขนตอนสดทาย การแสดงตำาแหนงททำาการตรวจพบบรเวณทมการปลอมแปลงดงรปท 2

15

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

รปท 2 องคประกอบในการสบคนภาพดวยวธการซอนทบบลอก

4.2 การตรวจสอบภาพดวยวธการแบงภาพออกเปนบลอก Fridrich et al. [10] ไดเสนอการตรวจสอบททำาการแบงภาพออกเปนบลอกซอนทบกน (overlapping) และใชการแปลงโคไซนไมตอเนอง (Discrete Cosine Transform – DCT) ดงลกษณะเดนของภาพออกมา หลงจากนนทำาการเปรยบเทยบความคลายคลงของบลอก ซงสอดคลองกบวธการของ Popescu and Farid [11] ทพฒนาวธการโดยใชการวเคราะหองคประกอบหลก (Principle Component Analysis – PCA) สงผลใหมตของบลอกทใชในการแสดงผลถกลดจำานวนลง นอกจากน Langille and Gong [12] ยงพฒนาใชวธการคนหาบลอกทอยใกลเคยงโดยรปแบบการคนหามพนฐานมาจาก kd-tree

ในปค.ศ. 2007 Farid and Bravo [13] เสนอความคดเหนเกยวกบการใชระบบเกยวกบการมองเหนของมนษยในการตรวจสอบการปลอมแปลง ผวจยไดแสดงผลการทดลองทเปนขอเสยในการนำาระบบการมองเหนของมนษยมาใชงานในการตรวจสอบตางๆ เชน เงาของสงของ การสะทอนของวตถ และลกษณะการบดเบอนของวตถ พบวาการมองเหนของมนษยนนไมสามารถตรวจสอบและใหความถกตองได

Wang et al. [14] ไดพฒนาอลกอรทมในการคนหาบรเวณทมการถกคดลอกภายในภาพดวยการใชรปแบบบลอกลกษณะวงกลมซงแตกตางจากนกวจยทานอนทใชรปแบบบลอกทเปนสเหลยมดงรปท 3

16

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

a) รปแบบบลอกสเหลยม b) รปแบบบลอกวงกลม

รปท 3 รปแบบบลอกทใชในการตรวจสอบ ในขนตอนกระบวนการดงลกษณะเดนไดมนกวจยพฒนาเทคนคโดยการนำา Fourier-Mellin transform (FMT) [15] มาใชในการตรวจสอบภาพทมการขยายขนาดและการหมนรวมดวยผลจากรายงานการทดลองแสดงใหเหนวา FMT สามารถทำาการตรวจสอบการปลอมแปลงภาพทถกบบอดในระดบคณภาพตำาสดท 20 ในขณะท DCT สามารถทำาไดทระดบคณภาพตำาสดเทากบ 40 การตรวจสอบสวนทปลอมแปลงและมการหมนภาพรวมดวย[37]วธการ FMT สามารถตรวจสอบการหมนไดในระดบ 10o และวธ DCT สามารถตรวจสอบการหมนท 5o แตอยางไรกตามการตรวจสอบทมการขยายภาพวธการทงสองสามารถตรวจสอบไดเทากนทการขยายภาพขนาด 10 เปอรเซนต

ตารางท 1 ประสทธภาพของการตรวจสอบดวยวธการใช FMT เปรยบเทยบกบ DCT

Manipulation Type

FMT DCT

JPEG 20 40Rotation 10o 5o

Scaling 10% 10%

17

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

Li et al. [16] ไดพฒนาวธการตรวจสอบรปภาพ JPEG ดวยการสราง Block Artifact Grid (BAG) ขนมาตรวจสอบ กระบวนการดงกลาวนเปนกระบวนการใหมทอาศยหลกการของการกำาหนดขอบเขตของ BAG จากภาพทเปนไฟล JPEG และทำาการตรวจสอบ BAG ทผดปกตไปจากเดมหรอไมเขากบบรเวณใกลเคยงของภาพนอกเหนอจากน

Mahdian and Saic [17] ใชความไมสอดคลองกนของ Noise (Noise inconsistencies) เพอตรวจสอบภาพทถกปลอมแปลง โดยใชวธการแบงภาพออกเปนสวนๆ และหาคามาตรฐานของ Noise หลงจากนนจะทำาการคนหาบรเวณทมการปลอมแปลงจากการตรวจสอบคาสวนเบยงเบนมาตรฐาน ซงบรเวณทมความผดปกตจะมคาความเบยงเบนมากเปนพเศษ จากผลการทดลองพบวาการใชคาเบยงเบนในการตรวจสอบนนมประสทธภาพทด แตถาการแบงสวนของภาพนนมขนาดเลกเกนไปจะทำาใหไมสามารถตรวจสอบพบได

Gou et al. [18] ใชการตรวจสอบภาพดจตอลดวย 3 ลกษณะจากคาสถตของ noise ไดแก image denoising algorithm, wavelet analysis และ neighborhood prediction โดยในขนตอนแรกจะเปนกระบวนการสกด Noise ออกมาและทำาการประมาณคา Noise ของภาพ หลงจากนนจะดงลกษณะเดนดวยวธการวเคราะหเวฟเลท และขนตอนสดทายจะทำาการคาดการณดวยขอมลของบรเวณทอยใกลเคยงกน

โดยทวไปแลวงานวจยจากกลมทใช noise เปนสวนสำาคญในการตรวจสอบการปลอมแปลงภาพ เนองจากมผวจยจำานวนมากทใหความสำาคญกบการนำา noise มาใชงาน แตวธการของผวจยทานนจะมประสทธภาพทดกตอเมอระดบของ noise มความแตกตางกนมากๆ ในแตละสวนของภาพ ในการคำานวณเพอการตรวจสอบภาพนนพบวาความซบซอนจะเกดมากหรอนอยขนอยกบวธการ จำานวนปรมาณบลอกและมตของลกษณะทนำาเสนอสามารถแสดงการเปรยบเทยบวธการของนกวจยไดดงตารางท 2

18

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

ตารางท 2 วธการสกดลกษณะเดน จำานวนปรมาณบลอกและจำานวนมตทใชของนกวจย

Researcher Extraction Domain

Block amoun

t

Feature

dimension

Image size

Popescu and Farid [11]

PCA 255,025

32 512 x 512 pixel

Fridrich et al. [10] DCT 255,02

5 64512 x 512

pixel1024 x 1024

pixel Luo et al. [ 19]

Spatial domain

247,009

5 300 x 400 pixel

Wang et al. [14 ]

Low frequency

part

62,001 4 512 x 512 pixel

Li et al. [20] SVD and DWT

62,001 8 512 x 512 pixel

Yang and Huang [21]

SVD 14,641 1 128 x 128 pixel

4.3 การตรวจสอบจากสภาวะแสง วธการตรวจสอบจากสภาวะแสงของแตละคนหรอวตถภายในภาพมาเปรยบเทยบกบสภาวะแสงโดยรวมของ Johnson and Farid [22],[23] เปนวธการทตองอาศยจดสำาคญโดยสวนใหญแลวจะอยทบรเวณดวงตาทจะแสดงรปราง ส และตำาแหนงของแสงไดด จากจดนเองถาแสงทแสดงนนไมมความสอดคลองกนกจะสามารถระบไดวามการปลอมแปลงเกดขน ตวอยางดงรปท 4

19

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

รปท 4 ความไมสอดคลองกนของรปรางและตำาแหนงของแสงทสะทอนออกจากตา

ปค.ศ. 2008 Zhang et al. [24] ไดคดคนวธการประยกตใช Discrete Wavelet Transform (DWT) เพอลดมตการแสดงผลของภาพขนตอนการทำางานแสดงไดดงรปท 5 (a) หลงจากนนทำาการหาบรเวณทมการคดลอกดวยการใชความสมพนธของเฟสระหวางภาพดงรปท 5 (b)

(a)

(b)

20

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

รปท 5 (a) ขนตอนวธการตรวจสอบภาพทถกปลอมแปลงของ จาง (b) กราฟแสดงความสมพนธระหวางเฟสทนำามาใชคนหาบรเวณทมการคดลอก

ในปถดมา Zhang et al. [25] ไดนำาเสนอโครงสรางใหมของการตรวจสอบองคประกอบของภาพดวยการใชพนฐานการประมาณเงาของรปทรงเรขาคณตและความสวางกบความเขมของแสง ซงวธการนจะมประโยชนมากเมอรปภาพนนมฉากหลงทกวางและการวดขนาดวตถไมสามารถทำาได เชน ภาพของดวงตามนษยทมขนาดเลกมากๆ ผลจากการวจยในครงนสามารถนำาไปประยกตใชงานไดหลากหลาย 4.4 การตรวจสอบดวยเทคนคการสกดลกษณะเดน การสกดลกษณะเดนของภาพเปนอกวธการหนงทไดรบความนยมจากนกวจยในการพฒนาเทคนคเพอนำามาตรวจสอบการปลอมแปลงภาพ Ardizzon et al. [26] ไดนำา 5 วธการทไดรบความนยมในการดงรายละเอยดของภาพอนไดแก Statistical, Edge Histogram, Tamura, Gabor และ Haralick มาทำาการทดสอบเพอทำาการเปรยบเทยบความแตกตางกน ผลลพธทไดจากการทดลองพบวา วธการ Statistical ทำางานไดรวดเรวทสดและเมอมการเพมขนาดของบลอกจะใชเวลาเพมขนอกเพยงเลกนอย Edge Histogram และ Tamura จะทำางานไดรวดเรวมากกบบลอกทมขนาดเลก สวน Gabor และ Haralick เวลาทใชในการดงลกษณะของภาพนนจะไมไดขนอยกบขนาดของบลอก

21

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

รปท 6 เวลาเฉลยทใชในการดงลกษณะเดนของทง 5 วธ

นอกจากนในปค.ศ. 2011 Amerini et al. [27] ไดใชเทคนค Scale Invariant Feature Transform (SIFT) ในการสกดคณลกษณะเดนของภาพออกมาเพอใชตรวจสอบ งานวจยนไดทำาการแบงออกเปน 3 ขนตอน ไดแก 1) การดงคณลกษณะเดนดวย SIFT และการจบค keypoint 2) การใช keypoint ในการคลสเตอรรง(clustering) และการตรวจสอบการปลอมแปลง 3) ทำาการประเมนหาวามการดดแปลงรปรางบรเวณทคดลอกหรอไม

การทดลองของผวจยไดใชกลมของขอมล(dataset) 2 ชด ไดแก MICC-F220 จำานวน 220 ภาพ ขนาดตงแต 722 x 480 ถง 800 x 600 ประกอบไปดวยภาพทมการปลอมแปลง 110 ภาพและภาพปกต 100 ภาพ และ MICC-F2000 ขนาด 2048 x 1536 จำานวน 2000 ภาพ ประกอบไปดวยภาพทถกปลอมแปลง 700 ภาพและภาพปกต 1300 ภาพ ทำาการทดสอบกบภาพ JPEG ทระดบคณภาพตางกน(ระดบ 100, 75, 50, 40 และ 20) และการเพม noise ลงในภาพทระดบ 50, 40, 30 และ 20 dB ผลการทดลองแสดงคาความถกตองในการตรวจสอบทมความสอดคลองกบการรายงานผลของ Pan and Lyu [28] ทใชวธการดงคณลกษณะเดนดวย SIFT เหมอนกนแตแตกตางกนทการประมาณ

22

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

การของรปแบบทมการปลอมแปลม ซงนกวจยกลมนใชอลกอรทม Random Sample Consensus (RANSAC) ผลจากรายงานการทดลองเมอเปรยบเทยบกบวธการคนหาของนกวจยทานอนแสดงใหเหนวาวธการทมการใชงาน SIFT รวมดวยใหประสทธภาพในการตรวจสอบทมความแมนยำาสงกวาวธการอน ดงตารางท 3

ตารางท 3 ตารางเปรยบเทยบแสดงคาความถกตองและเวลาเฉลยในสวนของการคนหา

Research Method

FPR (%)

TPR (%)

Time (s) / image

Image size

Fridrich et al. [10] 84 89 294.69 512 x 512

1024 x 1024 Popescu and Farid [29]

86 87 70.97 512 x 512

Amerini et al. [27] 8 100 4.94 722 x 480 to

2048 x 1536 Pan and Lyu [28]

5 85 - 768 x 512

จากผลงานวจยขางตนทกลาวมาทงหมดจะเหนไดวาการทดลองสวนใหญของผวจยนนจะกระทำาภายใตการกำาหนดของผวจย แตในความเปนจรงการปลอมแปลงภาพจะสามารถเกดขนไดจากหลายลกษณะ ดงนนวธการตรวจสอบภาพทสามารถครอบคลมการปลอมแปลงลกษณะตางๆ ยงมนกวจยใหความสนใจและทำาการคนหาวธทเหมาะสมในการตรวจสอบตอไป

5. ทฤษฎพนฐานทจำาเปนตองใช 5.1 ภาพและความหมายของพกเซล พกเซล (Pixel) คอ ความเขมแสงทรวมกนทำาใหเกดเปนภาพ ภาพหนง ๆ จะประกอบดวยพกเซลมากมาย ซงภาพแตละภาพทสรางขนจะมความหนาแนนของพกเซลเหลานแตกตางกนออกไป ความหนาแนนนเปน

23

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

ตวบอกถงความละเอยด (Resolution) ของภาพ ซงมหนวยเปน ppi (Pixel Per Inch) คอ จำานวนพกเซลตอนว ซงโดยทวไปถอวาภาพทมความละเอยดสงหรอคณภาพดจะมความละเอยด 300 x 300 ppi ขนไป คา ppi ยงสงขน ภาพกจะมความละเอยดและคมชดมากขน

รปท 7 ตำาแหนงของพกเซลN = จำานวนพกเซลทมากทสดในแกน YM = จำานวนพกเซลทมากทสดในแกน X

ในภาพหนง ๆ สามารถอธบายไดในรปแบบเมตรกซของพกเซลขนาด N x M ดงรปท 8 โดยใชคลำาดบ f (i, j) แทนคาของแตละพกเซล และบงชความเขมแสงทพกเซลนน ๆ ของภาพ

รปท 8 เมตรกซของพกเซลในภาพคาทกำากบแตละพกเซลจะแสดงถงคาเฉลยของความเขมแสงในภาพ

ทพกเซลนน โดยคาของพกเซลดงกลาวจะเขยนแทนดวย f (i, j)

24

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

5.2 การประมวลผลภาพเชงตวเลข (Digital Image Processing) 5.2.1 การแทนภาพดวยภาพแบบดจตอล

ภาพแบบดจตอล (Digital Image) เปนภาพทถกแปลงมาจากอนาลอก ใหอยในรปของตวเลขโดยภาพอนาลอกถกแบงเปนพนทสเหลยมเลกๆ ทเรยกวาพกเซล(pixel) ในแตละพกเซลจะถกระบตำาแหนงดวยคโคออดเนต (x, y) และคาระดบความเขมแสงของพกเซลนนๆ โดยสามารถแปลงภาพเปนภาพแบบดจตอลไดโดยมขนตอนและวธการดงน

นำาสญญาณอนาลอกทตองการประมวลผลผานสวนทเรยกวา ดจไทเซอร(Digitizor) ซงจะมหนาทในการเปลยนสญญาณอนาลอกใหเปนสญญาณดจตอล จากนนทำาการควอนไทซ(Quantizing) เพอแปลงคาความเขมแสงใหเปนตวเลข ฟงกชนของภาพ f(x, y) จะถกทำาใหเปนสญญาณไมตอเนองทงระนาบของภาพซงเรยกวา การสมภาพ (Image Sampling) ของฟงกชนทไดเรยกวา การควอนไทซระดบความเขมแสง (Grey Level Quantization) กจะไดขอมลทเปนดจตอลดงรปท 9

รปท 9 การทำา Sampling และ Quantization

สมมตวาสญญาณภาพตอเนอง f(x, y) ถกดจไทซในระนาบ x และ y เปนชวงเทา ๆ กนเราสามารถจด f(x, y) ใหอยในรปของเมตรกซ ขนาด N x N ไดดงสมการ

25

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

f(0,0) f(0,1) f(0,2) ... f(0,N-1)

f(1,0) f(1,1) f(1,2) ... f(1,N-1)f(x,y) = . . . .

(1) . . . . f(N-1,0) f(N-1,1) f(N-1,2) ... f(N-1,N-

1)

ดานขวาของสมการท 1 จะเรยกวาขอมลภาพดจตอล และทก ๆ สมาชกของเมตรกซจะเรยกวาพกเซล จากขบวนการสรางภาพดจตอลดงขางตน จะเหนไดวาเราสามารถทราบขนาดของความละเอยดของภาพ N x N พกเซล และจำานวนระดบของความเขมแสง ในทางปฏบตการทำาควอนไทเซชนในระบบภาพดจตอลจะมคาดงสมการ

B = N x N x M (2)

เมอ B = ขนาดของขอมลภาพทเปนดจตอลG = จำานวนความเขมแสงทตองการใชในการเกบขอมลภาพ

โดย M = จำานวนบตทใชในการแทนขอมลภาพ 1 พกเซลG = 2M

5.2.2 ลกษณะการจดเกบขอมลภาพแบบดจตอล โดยทวไปแลวภาพจะมความเขมตงแต 2 ระดบขนไป แตทนยมใช

กนมาก คอคาระดบความเขมของพกเซลทเทากบ 256 ระดบ ซงจะทำาใหคาของพกเซลอยในชวง (0-255) โดยใชเนอทในการเกบขอมลขนาด 1 ไบตหรอ 8 บต สำาหรบขอมล 1 พกเซล (256) ในกรณทตองการภาพทมความเขมสงอาจจะตองการจำานวนบตสำาหรบการเกบขอมลมากกวา 8 บต

26

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

คออาจจะเปน 16 หรอ 24 บต โดยจะแยกความแตกตางของภาพแตละประเภทใหเหนอยางชดเจนไดดงน - ภาพ 2 ระดบ คอ มพกเซลสขาวกบสดำาเทานน โดยแตละพกเซลจะมขนาดของขอมลเทากบ 1 บต - ภาพ 16 ระดบ คอ ในแตละพกเซลจะมขนาดของขอมล 4 บต ซงทำาใหสามารถแสดงได 16 ระดบส

- ภาพ 256 ระดบ คอ ในแตละพกเซลจะมขนาดของขอมล 8 บต ซงทำาใหสามารถแสดงภาพไดความเขมถง 256 ระดบ

- ภาพทรคลเลอร (True Color) คอ ในแตละพกเซลจะมขนาดของขอมล 24 บต ทำาให สามารถแสดงภาพออกมาไดเหมอนจรงมากทสด เพราะสามารถแสดงสไดถง 16,777,216 ส ภาพทรคลเลอรสามารถแสดงไดเฉพาะภาพสเทานน ไมสามารถแสดงเปนภาพขาวดำาได ดงรปท 10

รปท 10 ภาพทรคลเลอร

โดยทวไปวธการประมวลผลภาพเชงตวเลขททำาใหคอมพวเตอรสามารถรจกวตถในภาพไดนนแบงออกไดเปนสองระดบดวยกนคอ การประมวลผลภาพในระดบตำา (Low-Level Image Processing) และการประมวลผลภาพในระดบสง (High-Level Image Processing) การประมวลผลภาพในระดบตำาจะเปนการประมวลผลเชงตวเลขเกอบทงหมด เพอหาตวแปรตางๆ มาอธบายขอมลภาพ โดยมจดประสงคทจะนำา

27

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

ตวแปรเหลานนไปใชในการประมวลผลภาพระดบสงตอไปโดยทวไปแลวการประมวลผลภาพระดบตำาจะประกอบดวย การประมวลผลภาพกอน(Pre-Processing) เชน การกำาจดสญญาณรบกวน หรอการทำาใหภาพคมชดการหาขอบภาพ เปนตน

การประมวลผลระดบสงเปนการนำาผลลพธ หรอสญลกษณทไดจากการประมวลผลภาพระดบตำามาตความหรอประมวลเพอใหคอมพวเตอรสามารถรจกและเขาใจภาพได สำาหรบความแตกตางของการประมวลผลภาพ ทง 2 ประเภทนน คอ การประมวลผลภาพระดบตำาจะใชคาความสวางของจดภาพ (พกเซล) สวนการประมวลภาพระดบสงนนขอมลภาพทนำามาประมวลผลจะถกแสดงในรปสญลกษณ ซงสญลกษณเหลานจะแสดงถงสงตาง ๆ ทอยในภาพเชน ขนาดของ วตถ รปราง และความสมพนธกนระหวางวตถภาพ

5.3 การสรางภาพไบนาร การสรางภาพไบนารสามารถทำาไดโดยใชเทคนคการทำาเทรชโฮล (Thresholding Technique)โดยพจารณาวาพกเซลใดเปนสขาวหรอสดำา จะกระทำาโดยการเปรยบเทยบระหวางพกเซลของภาพเรมตนกบคาคงทคาหนงทเรยกวา คาเทรชโฮล “ ” (Threshold Value) เทคนคนใชกนมากในกรณทขอมลภาพมลกษณะทตางกนระหวางวตถ (Object) และพนหลง(Background) โดยคาของพกเซลของภาพใดๆ ทมคามากกวาหรอเทากบคาเทรชโฮลจะถกเปลยนเปน 0 (จดดำา)

ในการสรางภาพไบนารโดยใชเทคนคเทรชโฮลเพอใหไดผลลพธทเหมาะสมและคมชด สงทสำาคญทสดคอ คาเทรชโฮล เนองจากถาเลอกคาเทรชโฮลทไมเหมาะสม (คาเทรชโฮลทมคานอยเกนไปหรอมากเกนไป) ภาพทไดอาจจะมดเกนไป หรอสวางมากเกนไป หรอภาพทไดมสงรบกวน(Noise) เกดขน อนเปนผลทำาใหภาพทไดไมสวยงามเทาทควร ดงนนปญหาของการสรางภาพไบนาร คอวธการกำาหนดคาเทรชโฮลทเหมาะ

28

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

สมสำาหรบแตละภาพทจะนำามาทำาการสรางภาพไบนาร ซงมวธคำานวณหาคาเทรชโฮลหลายวธ โดยแตละวธเหมาะสมกบลกษณะการทำางานทแตกตางกนไป เชน การหาคาเทรชโฮลโดยกำาหนดคาลวงหนา (Pre-assigned Threshold Value) การหาคาเทรชโฮลจากคากลาง (Mid-range Threshold Value) ซงแตละวธอธบายไดดงน

5.3.1 การหาคาเทรชโฮลโดยการกำาหนดคาลวงหนา เปนการกำาหนดคาเทรชโฮลโดยการกำาหนดเองจากผใช ซงการ

กำาหนดนจะขนอยกบประสบการณของผใชคนนน ๆ โดยการเลอกคาคงทคาหนง ซงเรยกวา คาเทรชโฮล โดยคาทเลอกมานจะเปนคาทอยระหวางคาตำาสดและคาสงสดของระดบความเขมแสงของภาพ เชน ภาพอนพทมระดบความเขมแสง 256 ระดบ จะมคาไดตงแต0-255 เมอเลอกคาเทรชโฮลไดแลวสามารถสรางภาพไบนารได

5.3.2 การหาคาเทรชโฮลจากคากลาง เปนการหาเทรชโฮลทแตกตางจาการหาคาเทรชโฮลวธแรก สำาหรบวธ

นจะเปนการคำานวณหาคาเทรชโฮลโดยอตโนมตโดยไมตองใหผใชเปนผกำาหนดโดยการหาคาเทรชโฮลนใชวธทางสถตในเรองการหาคากลางหรอคาเฉลย (Mean) คาเทรชโฮลทคำานวณไดจากคากงกลางทอยระหวางคาระดบความเขมสงสด (Maximum Level) และระดบความเขมตำาสด (Minimum Level) ของภาพ เมอทำาการคำานวณคาเทรชโฮลไดแลวกสามารถสรางภาพไบนารไดโดยนำาคาเทรชโฮลทไดมาใช

5.4 แบบจำาลองส (Color Model) แบบจำาลองส (Color Model) เปนสงทใชอางองถงสตาง ๆ สำาหรบคอมพวเตอรแลวจะไมใชแบบจำาลองทเปน Analytical Model เหมอนกบทใชในทางวทยาศาสตร ซงใชวธการวดซงอยในรปของพลงงานตลอดชวงของสเปคตรม (Spectrum) แตจะเปน Empirical Model

29

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

ทไดรบความสมพนธของคาทใชอางองกบสใด ๆ จากการทดลองทเปนการศกษาแบบ Psychophysical ทมการรบรของมนษยเขามาเกยวของ

แบบจำาลองสมหลายแบบดวยกน เชน แบบจำาลองส RGB แบบจำาลองส CMY แบบจำาลองสCMYK แบบจำาลองส HSV แบบจำาลองส HIS แบบจำาลองส HLS แบบจำาลองส YIQ และแบบจำาลองส YUV (แบบจำาลอง YcbCr) เปนตน

5.4.1 แบบจำาลองส RGB (RGB Color Model) เปนแบบจำาลองทเฉพาะเจาะจงกบจอภาพคอมพวเตอร เนองจาก RGB Model ไดทำาการสรางสตาง ๆ ขนโดยการใชแหลงกำาเนดแสงจำานวนสามส ไดแก สแดง(Red), สเขยว (Green), และสนำาเงน (Blue) ทเกดจากสารเรองแสงทมคณสมบตทแตกตางกนตามลำาดบ ซงแสงทงสามสจะไมเทากนในแตละอปกรณ นอกเสยจากวาจะมคณสมบตของสารเรองแสงและการตงคาจอภาพ และสภาพแวดลอมทจอภาพคอมพวเตอรเหมอนกนทกประการ ซงโดยปกตแลวจะมคาทแตกตางกนออกไป ดงรปท 11

รปท 11 แบบจำาลองส RGB

แบบจำาลองส RGB ประกอบดวยขอมลจำานวนสามสวนคอ คา Intensity ของสทงสามไดแก สแดง สเขยว และสนำาเงน

5.4.2 แบบจำาลองส HSV (HSV Color Model) เปนแบบจำาลองสทถกสรางขนเพอเปนทางเลอกโดยแบบจำาลองส HSV แสดงในรปท 12 จะใหความหมายทดกวาเมอกลาวถง สตาง ๆ ในเชงศลปะ เชน เมอพดถงส

30

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

เหลองในทางศลปะจะมความแตกตางกน เมอพจารณาสเหลองออน สเหลองแก หรอสนำาตาลวามความแตกตางกนอยางไร จะพบวาทกส คอสเหลองนนเอง ทมระดบความเขมหรอมความอมตวทแตกตางกน ดงนนสในแบบจำาลองส HSV จงใหความรสกทเขาใจไดมากกวาสำาหรบมนษยซงจำาลองส HSV ประกอบดวยสามสวนคอ

H หมายถง Hue หรอสทมคาทแตกตางออกไปตามความถของแสง เชน แดง เหลอง เขยว นำาเงน หรอ มวง เปนตน

S หมายถง Saturation หรอความอมตวของ Hue นน ๆ เชน สแดง และสชมพกคอสแดงเพยงแตสชมพมความอมตวนอยกวา

รปท 12 แบบจำาลองส HSV

V หมายถง Value หรอคาความสวางของส โดยทคา Value ตำาสดหมายถง สดำา ไมวาจะม Hue หรอ Saturation เทาใด และคา Value สงสดหมายถง สขาว ซงเปนสทสวางทสดของ Hue และSaturation นนๆ เชน Hue ใดๆ มคา Saturation มคาเทากบ 0 เมอ Value สงสดกคอสขาว และValue ตำาสด คอสดำา หรอ Hue สเหลองท Saturation มคาเทากบ 100 เมอ Value สงสดคอสเหลองและ Value ตำาสดคอสดำา 5.5 การแยกภาพออกเปนสวน ๆ (Image Segmentation) การแยกภาพออกเปนสวน ๆ จะทำาใหสามารถแยกภาพสวนทตองการออกจากสวนอน ๆวธการพนฐานสำาหรบการแยกภาพออกเปนสวน ๆ คอการพจารณา Image Amplitude (ไดแกการพจารณาความสวาง

31

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

ของภาพสำาหรบภาพแบบ Gray Scale และความแตกตางของสสำาหรบภาพส) นอกจากนขอบของภาพและลกษณะของ Texture กเปนองคประกอบหนงทจะทำาใหสามารถทำาการแบงแยกภาพไดสะดวกยงขน โดยทวไปการแยกภาพออกเปนสวน ๆ แบงออกเปน 3 กลม คอ

5.5.1 Amplitude Segmentation Method เปนวธการแยกองคประกอบของภาพโดยดจากความเหมอน

กนของคณสมบตของพกเซลภายในพนทเพยงอยางเดยว เชนวธการ Intensity thresholding เปนการแยกแยะวตถจากฉากหลงโดยดจาก Intensity ของพกเซลเปนหลก ขอดของของวธการนคอมขนตอนในการทำางานทงายไมซบซอนทำางานไดรวดเรว แตขอเสยคอไมสามารถใชกบภาพทมสญญาณรบกวนมาก หรอภาพทมความสวางไมสมำาเสมอกน 5.5.2 Region Segmentation Method

เปนวธการแยกองคประกอบของภาพโดยดจากตำาแหนงของพกเซลและความเหมอนกนของคณสมบตของพกเซลภายในพนทเปนหลก โดยถาพกเซลทอยตดกนและมคณสมบตเหมอนกนจะถกจดใหเขากลมเดยวกน ขอดของการทำาเชนนจะไดพนทตอเนองกน ปญหาอปสรรคของวธการนคอ การกำาหนดกฎเกณฑทเหมาะสมทใชตรวจสอบวาพกเซลนนทมคณสมบตเหมอนกน เพอใชในการรวมกลมเขาดวยกนทำาไดยาก และวธการเหลานอาศยอลกอรทมและโครงสรางขอมลทซบซอน การประมวลผลใชเวลานาน

5.5.3 Edge Segmentation Method เปนวธการแยกองคประกอบของภาพ โดยอาศยความไมตอ

เนองของคณสมบตของพกเซลทบรเวณขอบของวตถ ดงนนวธการนจงมงทจะตรวจหาขอบของวตถเปนขอดของวธการนคอมความรวดเรวในการประมวลผล เพราะวธการนใชเฉพาะขอมลบรเวณขอบของวตถเทานนสวนขอเสยของวธการน คอผลลพธทไดจะอยในรปของ ขอบ ของวตถซง“ ”อาจจะตองผานกระบวนการอนอกตอหนง จงสามารถใชงานได นอกจากนขอบของวตถทไดอาจไมตอเนองถาวตถมสทไมสมำาเสมอ

32

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

5.6 คอนโวลชน (Convolution) การทำาคอนโวลชน คอการคำานวณเปนพนทรอบ ๆ คาของพกเซล โดยการนำาคาของพกเซลทลอมรอบพกเซลทกำาลงพจารณามาทำาการคำานวณกบตวเลขคงทกลมหนงทเรยกวา คาตวรวม หรอMask Coefficient เขาไปคณกบคาของพกเซลเหลานน แลวนำาผลคณทไดมาบวกเขาดวยกน ผลลพธจะเกบไวในตำาแหนงทกำาลงพจารณาของภาพ (ตำาแหนงตรงกลาง) การทำาคอนโวลชนจะทำาการสแกนจากตำาแหนงบนซายไปยงตำาแหนงลางขวา แสดงดงสมการ และตวอยางดงรปท 13

รปท 13 การทำาคอนโวลชน

(3)

ตวอยางการคำานวณคอนโวลชนทตำาแหนง B22

B22 = (A11 x B11)+(A12 x B12 )+(A13 x B13 )

+ (A21 x B21)+ (A22 x B22 )+(A23 x B23 )

+ (A31 x B31)+ (A32 x B32 )+(A33 x B33 )

5.7 Morphological Operation

33

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

Mathematical morphology เปนเครองมอทใชงานดาน Digital image processing สำาหรบตดตอ หรอแตงเตมสวนขอบของภาพ โครงสรางของภาพ โดยใชทฤษฏของเซต ซงเซตใน Morphology จะแทนรปรางหรอรปทรงของวตถในภาพ เชนกลมของสดำาทงหมดในภาพไบนารสำาหรบการทำา Morphological สามารถใชในการกำาจดสญญาณรบกวน ขยายพนทของวตถ และกำาจดสวนเกนของวตถได

5.7.1 Dilation and Erosion Dilation คอ การขยายพกเซลของภาพ โดยการสแกนคาของ SE (Structuring Element) ดงรปท 14 บนแตละคาของพกเซลภาพ โดยทำาการสแกนจากตำาแหนงบนซายไปยงตำาแหนงลางขวา ซงจะเปลยนคาของพกเซลทมคาเปน 0 ใหมคาเปน 1 เมอคาของพกเซลใด ๆพกเซลหนงบน SE มคาตรงกบคาของพกเซลภาพ และจะมคาคงเดม เมอทกคาของ SE มคาตรงกบทกคาของพกเซลภาพ แสดงดงรปท 15 โดยมสมการดงน

(4)

เรยก B วาเปน Structuring element in dilation ความหมายคอทก ๆ พกเซล ทำาการเคลอนยายไปยง A โดยการยเนยนไปตามพกดของ x

รปท 14 คาของ SE (Structuring Element)

34

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

รปท 15 การทำางานของ Dilation

จากรปท 15 เมอคาของพกเซลใน SE ตรงกบคาของพกเซลใด ๆ พกเซลหนงของภาพพกเซลทตำาแหนง Origin จะเปลยนเปน 1 ผลลพธของ Dilation แสดงดงรปท 16 (b)

(a) (b)

รปท 16 ภาพการทำา Dilation (a) ภาพตนฉบบ (b) ผลลพธจากการทำา Dilation

Erosion เปนวธการทตรงขามกบ Dilation คอจะลดขนาดของพกเซล โดยการสแกนคาของ SE บนแตละคาของพกเซลภาพ โดยทำาการสแกนจากตำาแหนงบนซายไปยงตำาแหนงลางขวา ซงจะเปลยนคาของพกเซลทมคาเปน 1ใหมคาเปน 0 เมอพกเซลใดพกเซลหนงบน SE มคาตรงกบคาของพกเซลภาพ และจะมคาคงเดม เมอทกพกเซลของ SE มคาตรงกบคาของพกเซลภาพแสดงดงรปท 17 โดยมสมการดงน

(5)

35

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

เรยก B วาเปน Structuring element in Erosion ความหมายคอ Bw เปนสบเซตของ A โดยทคาของ B จะตองประกอบดวยทก ๆ พกเซลของ w มพกดเปน (x, y) ซงคา Bw จะตองอยใน A

รปท 17 การทำางานของ Erosion

จากรปท 17 เมอคาของพกเซลใน SE ทก ๆ พกเซลมคาตรงกบคาของพกเซลในภาพทกตำาแหนง พกเซลทตำาแหนง Origin จะมคาคงเดม และจะมคาเปน 0 เมอคาของ SE ตรงกบคาของพกเซลใดพกเซลหนงของภาพ ผลลพธของ Erosion แสดงดงรปท 18 (b)

(a) (b)

รปท 18 ภาพการทำา Erosion (a) ภาพตนฉบบ (b) ผลลพธจากการทำา Erosion

5.7.2 Opening and Closing

36

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

Opening ใชเพอกำาจดรายละเอยดขนาดเลกของภาพ และการทำา Opening จะทำาใหพกเซลของภาพจะถกเปดกวางมากขนดงรปท 19 และวธการของ Opening คอการทำา Erosion กอน จากนนจงทำา Dilation ดงสมการ

(6)

เรยก B วาเปน Structuring element

(a) (b)

รปท 19 ภาพการทำา Opening (a) ภาพตนฉบบ (b) ผลลพธจากการทำา Opening

Closing ทำาในวธตรงขามกบ Opening จะเปนการทำาใหภาพมการเชอมตอกนมากขนและการทำา Closing จะทำาใหพกเซลของภาพจะถกปดเชอมตอกนมากขนดงรปท 20 วธการทำา Closing คอการทำา Dilation กอน จากนนจงทำา Erosion ดงสมการ

(7)

เรยก B วาเปน Structuring element

37

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

(a) (b)รปท 20 ภาพการทำา Closing (a) ภาพตนฉบบ (b) ผลลพธจากการทำา

Closing

5.8 การหาขอบภาพ (Edge Detection) การหาขอบภาพ เปนการหาขอบเขตของวตถภายในภาพ โดยขอบภาพเกดจากความแตกตางของความเขมแสงจากจดหนงไปยงอกจดหนง ดงนนถาหากความเขมแสงมคาความแตกตางมากจะทำาใหขอบภาพมความชดเจน ในทางตรงขามถาหากมคาความแตกตางนอยขอบภาพจะไมชดเจนซงการหาขอบภาพแบงออกเปน 2 ประเภทคอ

5.8.1 การหาขอบภาพโดยใชอนพนธอนดบทหนง การหาขอบภาพโดยใชอนพนธอนดบทหนง เปนการแปลงเกร

เดยนตแบบไมตอเนองบนภาพเชงตวเลข เนองจากการหาขอบภาพเปนการประมวลผลแบบไมตอเนอง ดงนนจงตองใชอนพนธยอยแบบไมตอเนองตามทศทางทตงฉากกบแกน x และแกน y ซงสามารถกำาหนดไดดงน

(8)

โดยขนาดของเกรเดยนตตามทศทางทตงฉากกบแกน x และแกน y รวมกนไดเปนสมการ

38

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

(9)

การหาขอบภาพโดยใชเกรเดยนตในทางปฏบตจะมลกษณะทแตกตางกนไป ซงสามารถเขยนเปนสมการไดตามวธดงน

Roberts

(10)

Prewitt

(11)

Sobel

(12)

จากสมการทงหมดขางตนสามารถเขยนในรปของ Mask Coefficent ไดดงน

Robert(13)

Prewitt

(14)

Sobel(15)

39

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

นำา Mask Coefficent W ของแตละวธมาหาขอบภาพ จะตองนำา Mask Coefficent ของวธนน ๆ มาทำาการคอนโวลชน กบภาพสามารถแสดงในสมการ

(16)

โดย hk (x, y) คอพกเซลของภาพ ณ ตำาแหนง x, y ทผานการคอนโวลชนแลวดวย Mask Coefficent ท k

Wk (i, j) คอสมาชกตวท i, j ของ Mask Coefficent ตวท kเมอดำาเนนการคอนโวลชนระหวางภาพกบ Mask Coefficent แลว

นำา hk (x, y)สำาหรบ k ทกตวมาทำาการเปรยบเทยบกบคาเทรชโฮล ถามากกวา เทรชโฮล แสดงวาเปนขอบภาพ ตวอยางการหาขอบภาพดวยวธของ Sobel และใชคาเทรชโฮลดวยคา 12 ดงรปท 21

รปท 21 ตวอยางการคำานวณการหาขอบภาพ5.8.2 การหาขอบภาพโดยใชอนพนธอนดบทสอง การหาขอบภาพโดยวธนจะไมมการพจารณาทศทางของขอบ

ภาพ แตจะสนใจเฉพาะขนาดของความเปนขอบภาพ (เกรเดยนต) เทานน โดยวธนไดแก ตวดำาเนนการลาปลาเซยน(Laplacian) เกรเดยนตไดจากการประมาณอนพนธเชงเสนของฟงกชนตอเนอง

40

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

(17)

จากสมการ สามารถเขยนในรปของ Mask Coefficient ไดดงสมการ

(18)

รปท 22 ภาพตนฉบบกอนนำาไปหาขอบภาพ

รปท 23 ภาพทไดจากการหาขอบภาพ

6. อปกรณและวธการวธการตรวจสอบภาพทมการปลอมแปลงของผวจยไดทำาการแบงขน

ตอนดงรปท 24 ผวจยจะทำาการพฒนาทขนตอนการสกดลกษณะ

41

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

เดน(Feature Extraction) และขนตอนการจดกลม(Clustering) ซงเปนขนตอนทมความสำาคญตอการตรวจสอบการปลอมแปลงภาพ มรายละเอยดดงน

รปท 24 ขนตอนและวธการตรวจสอบทจะใชในงานวจย ขนตอนท 1 การสกดลกษณะเดนของภาพ(Feature extraction)

การหาคณลกษณะพเศษของพกเซลภายในภาพ ในขนตอนนจะดำาเนนการแบงภาพดวยวธการแบงภาพออกเปนพกเซลแบบซอนทบกน(overlapping) และใชวธการของทางดานสาขา image retrieval เชน SIFT, SURF, GLOH เปนตน ในการดงลกษณะเฉพาะของภาพออกมาดงรปท 25

42

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

รปท 25 การสกดลกษณะเดนของภาพทมแบงออกเปนบลอกการสกดลกษณะเดน เชน คาสญญาณรบกวนของแตละพกเซล

ภายในภาพ เปนตน ทำาใหไดขอมลทเปนลกษณะสำาคญเพอนำามาตรวจสอบความคลายกนของพกเซลภายในภาพในขนตอนถดไป

ขนตอนท 2 การจดกลม(Clustering) และการคนหาสวนทมการปลอมแปลง(forgery detection)

การจดกลมขอมลทไดจากขนตอนการสกดลกษณะเดนเปนอกขนตอนหนงทผวจยใหความสำาคญกบการตรวจสอบการปลอมแปลงภาพเพราะในขนตอนนจะทำาใหสามารถตรวจสอบภาพไดวาบรเวณใดของภาพทความเหมอนกน โดยทำาการตรวจสอบจากคาของแตละพกเซลทถกสกดออกมา ผวจยจงมแนวคดในการใชเทคนควธการของการจดกลมขอมล เนองจากขอมลทใชในการวเคราะหนนเปนลกษณะ Unsupervised จงมความเหมาะสมกบวธการจดกลม

รปท 26 การจดกลมขอมลทไดจากการสกดขอมลพกเซลภายในภาพ

ขอมลภาพทนำามาใชในการทดลอง ผวจยไดเลอกขอมลจากฐานขอมลภาพทเปนทยอมรบจากนกวจย

ทานอนใชการทดสอบเกยวกบภาพ ไดแก ฐานขอมลภาพจากมหาวทยาลย

43

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

โคลมเบย (เขาถงฐานขอมลภาพไดทเวบไซต http://www.ee.columbia.edu/ln/dvmm/trustfoto/)[40]

7. องคความรใหมผวจยจะทำาการพฒนาการตรวจสอบการปลอมแปลงภาพ โดยเนน

การปรบปรงเทคนคทใชในการสกดลกษณะเดนใหมความเหมาะสมกบปญหามากขนและขนตอนการแบงกลมขอมลใหมความถกตองมากขน เพอจะสามารถตรวจสอบการปลอมแปลงภาพแบบทนยมโดยทวไป เชน การคดลอกและมการหมนภาพหรอขยายภาพรวมดวย

8. แผนการดำาเนนงานวจย

หวขอ

ระยะเวลาป 1 เทอม

1

ป 1 เทอม

2

ป 2 เทอม

1

ป 2 เทอม

2

ป 3 เทอม

1

ป 3 เทอม

2ศกษาและทบทวนวรรณกรรมเขยนโครงรางงานวจยทำาการทดลองเขารวมประชมวชาการครงท 1เขารวมประชมวชาการครงท 2ลงตพมพในวารสารจดทำารปเลมสอบปองกนวทยานพนธ

เอกสารอางอง

44

ปรชญาดษฏบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ

[1] L. Weiqi, Q. Zhenhua, P. Feng, H. Jiwu, “A survey of passive technology for digitalimage forensics”, Frontiers of computer science in China, vol. 1, no. 2, pp. 166-179, 2007.[2] M.K. Johnsos, “Light and optical tools for image forensics”, Ph.D. Thesis, DartmouthCollege, Computer Science Dept, Germany, 2007.[3] D.A. Brugioni, “Photo fakery: the history and techniques of photographic deception and mani.pulation”, Virginia: Brassey’s Publishers, 1999.[4] Z. Lint, R. Wang, X. Tang, H.Y. Shum, “Detecting Doctored images using camera response normality and consistency”, in Proc. Computer Vision and Pattern Recognition, vol. 1, no. 43-48, 2005.[5] S. Lee, D.A. Shamma, B. Gooch, “Detecting false captioning using common-sense reasoning”, Digital Investigation, pp. 65–70, 2006.[6] M. Wu, “Multimedia data hiding”, Ph.D. Dissertation, Princeton, USA, 2001.[7] I. Cox, M. Miller, J. Bloom , “Digital Watermarking : Principles & Practice”, Morgan Kaufmann, 2001.[8] C.Y. Lin and S.F. Chang, “Generating robust digital signature for image/ video authentication”, in Proc . Multimedia Workshop, pp. 115–118, 1998.[9] C.S. Lu and H.M. Liao, “Structural digital signature for image authentica- tion: an incidental distortion resistant scheme”, in Proc. ACM workshops on Multimedia, pp. 115–118, 2000.[10] J. Fridrich, D. Soukal, J. Lukas, “Detection of Copy-Move Forgery in Digital Images”, in Proc. Digital Forensic Research Workshop, Cleveland, OH, Aug, 2003.[11] A. Popescu and H. Farid, “Exposing digital forgeries in color filter array interpolated images”, IEEE Trans. Signal Processing, vol. 53, no.10, pp. 3948–3959, 2005.

45