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Randomização progressiva para esteganalise / Progressive randomization for steganalysis

Rocha, Anderson de Rezende, 1980- 17 February 2006 (has links)
Orientador: Siome Klein Goldenstein / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T04:51:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_AndersondeRezende_M.pdf: 1408210 bytes, checksum: 086a5c63f2aeae657441d79fa179fe6c (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho, nós descrevemos uma nova metodologia para detectar a presença de conteúdo digital escondido nos bits menos significativos (LSBs) de imagens. Nós introduzimos a técnica de Randomização Progressiva (PR), que captura os artefatos estatísticos inseridos durante um processo de mascaramento com aleatoriedade espacial. Nossa metodologia consiste na progressiva aplicação de transformações de mascaramento nos LSBs de uma imagem. Ao receber uma imagem I como entrada, o método cria n imagens, que apenas se diferenciam da imagem original no canal LSB. Cada estágio da Randomização Progressiva representa possíveis processos de mascaramento com mensagens de tamanhos diferentes e crescente entropia no canal LSB. Analisando esses estágios, nosso arcabouço de detecção faz a inferência sobre a presença ou não de uma mensagem escondida na imagem I. Nós validamos nossa metodologia em um banco de dados com 20.000 imagens reais. Nosso método utiliza apenas descritores estatísticos dos LSBs e já apresenta melhor qualidade de classificação que os métodos comparáveis descritos na literatura / Abstract: In this work, we describe a new methodology to detect the presence of hidden digital content in the Least Significant Bits (LSBs) of images. We introduce the Progressive Randomization technique that captures statistical artifacts inserted during the hiding process. Our technique is a progressive application of LSB modifying transformations that receives an image as input, and produces n images that only differ in the LSB from the initial image. Each step of the progressive randomization approach represents a possible content-hiding scenario with increasing size, and increasing LSB entropy. Analyzing these steps, our detection framework infers whether or not the input image I contains a hidden message. We validate our method with 20,000 real, non-synthetic images. Our method only uses statistical descriptors of LSB occurrences and already performs better than comparable techniques in the literature / Mestrado / Visão Computacional / Mestre em Ciência da Computação
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Classificadores e aprendizado em processamento de imagens e visão computacional / Classifiers and machine learning techniques for image processing and computer vision

Rocha, Anderson de Rezende, 1980- 03 March 2009 (has links)
Orientador: Siome Klein Goldenstein / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto da Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:37:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_AndersondeRezende_D.pdf: 10303487 bytes, checksum: 243dccfe5255c828ce7ead27c27eb1cd (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho de doutorado, propomos a utilizaçãoo de classificadores e técnicas de aprendizado de maquina para extrair informações relevantes de um conjunto de dados (e.g., imagens) para solução de alguns problemas em Processamento de Imagens e Visão Computacional. Os problemas de nosso interesse são: categorização de imagens em duas ou mais classes, detecçãao de mensagens escondidas, distinção entre imagens digitalmente adulteradas e imagens naturais, autenticação, multi-classificação, entre outros. Inicialmente, apresentamos uma revisão comparativa e crítica do estado da arte em análise forense de imagens e detecção de mensagens escondidas em imagens. Nosso objetivo é mostrar as potencialidades das técnicas existentes e, mais importante, apontar suas limitações. Com esse estudo, mostramos que boa parte dos problemas nessa área apontam para dois pontos em comum: a seleção de características e as técnicas de aprendizado a serem utilizadas. Nesse estudo, também discutimos questões legais associadas a análise forense de imagens como, por exemplo, o uso de fotografias digitais por criminosos. Em seguida, introduzimos uma técnica para análise forense de imagens testada no contexto de detecção de mensagens escondidas e de classificação geral de imagens em categorias como indoors, outdoors, geradas em computador e obras de arte. Ao estudarmos esse problema de multi-classificação, surgem algumas questões: como resolver um problema multi-classe de modo a poder combinar, por exemplo, caracteríisticas de classificação de imagens baseadas em cor, textura, forma e silhueta, sem nos preocuparmos demasiadamente em como normalizar o vetor-comum de caracteristicas gerado? Como utilizar diversos classificadores diferentes, cada um, especializado e melhor configurado para um conjunto de caracteristicas ou classes em confusão? Nesse sentido, apresentamos, uma tecnica para fusão de classificadores e caracteristicas no cenário multi-classe através da combinação de classificadores binários. Nós validamos nossa abordagem numa aplicação real para classificação automática de frutas e legumes. Finalmente, nos deparamos com mais um problema interessante: como tornar a utilização de poderosos classificadores binarios no contexto multi-classe mais eficiente e eficaz? Assim, introduzimos uma tecnica para combinação de classificadores binarios (chamados classificadores base) para a resolução de problemas no contexto geral de multi-classificação. / Abstract: In this work, we propose the use of classifiers and machine learning techniques to extract useful information from data sets (e.g., images) to solve important problems in Image Processing and Computer Vision. We are particularly interested in: two and multi-class image categorization, hidden messages detection, discrimination among natural and forged images, authentication, and multiclassification. To start with, we present a comparative survey of the state-of-the-art in digital image forensics as well as hidden messages detection. Our objective is to show the importance of the existing solutions and discuss their limitations. In this study, we show that most of these techniques strive to solve two common problems in Machine Learning: the feature selection and the classification techniques to be used. Furthermore, we discuss the legal and ethical aspects of image forensics analysis, such as, the use of digital images by criminals. We introduce a technique for image forensics analysis in the context of hidden messages detection and image classification in categories such as indoors, outdoors, computer generated, and art works. From this multi-class classification, we found some important questions: how to solve a multi-class problem in order to combine, for instance, several different features such as color, texture, shape, and silhouette without worrying about the pre-processing and normalization of the combined feature vector? How to take advantage of different classifiers, each one custom tailored to a specific set of classes in confusion? To cope with most of these problems, we present a feature and classifier fusion technique based on combinations of binary classifiers. We validate our solution with a real application for automatic produce classification. Finally, we address another interesting problem: how to combine powerful binary classifiers in the multi-class scenario more effectively? How to boost their efficiency? In this context, we present a solution that boosts the efficiency and effectiveness of multi-class from binary techniques. / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Ciência da Computação

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