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专利号: 2022113540093
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高鲁棒性的深度伪造人脸检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.获取深度伪造人脸图像数据集并进行预处理,得到训练图像集;

S2.将训练图像集作为伪造人脸分类器的输入,分别采用FGSM和CW2对伪造人脸分类器同时进行敌对攻击训练,得到扰动图像集;

S3.通过Deep Image Prior方法采用卷积神经网络学习扰动图像,获取图像噪声高阻抗性,实现在扰动图像中消除敌对扰动;

S4.基于S3中发现的图像噪声高阻抗性,通过S3中的卷积神经网络对扰动图像集中所有扰动图像进行重构训练,得到重构图像集;

S5.对卷积神经网络进行改进,通过重构图像集训练改进后的卷积神经网络得到重构图像分类器,并采用二进制交叉熵损失函数计算分类损失;

S6.将伪造人脸分类器与训练好的重构图像分类器集成得到深度伪造人脸检测模型,并进行集成训练,采用分类集成损失函数计算损失;

S7.将待检测图像输入S6训练好的深度伪造人脸检测模型中,得到检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种高鲁棒性的深度伪造人脸检测方法,其特征在于,步骤S1获取训练图像集的过程包括:S11.在公开数据集下载深度伪造人脸图像集,或通过伪造人脸生成技术伪造得到深度伪造人脸图像集;

S12.采用伪造人脸分类器检测深度伪造人脸图像集中的所有图像,收集检测结果为伪造的图像组成训练图像集。

3.根据权利要求1所述的一种高鲁棒性的深度伪造人脸检测方法,其特征在于,步骤S3使用Deep Image Prior方法获取图像噪声高阻抗性,目的是在初始化的卷积神经网络学习特定生成器网络结构参数前,采用该卷积神经网络在单张扰动图像上反复迭代获取先验信息,进而完成扰动图像的修复;基于此目的构建的目标函数表示为:其中,x*表示最终目的图像,x′表示扰动图像, 表示卷积神经网络的生成图像,是一个任务依赖的数据项,表示扰动图像x′与生成图像 间的最小化交叉熵;

表示捕获生成图像 先验信息的正则化项;

进一步将 解释为扰动图像x′与生成图像 间的域相关距离损失或域相关相似性损失,并引入满射函数f: 得到改进的目标函数:

4.根据权利要求3所述的一种高鲁棒性的深度伪造人脸检测方法,其特征在于,在步骤S3消除扰动图像中的敌对扰动时,通过图像逐像素计算均方误差作为相似性度量,对目标函数继续进行优化,表示为:min{MSE(y(χ,z),x′)}

其中,MSE()表示均方误差,y()表示映射模型,应用于图像生成计算相似性度量,χ表示可调节参数,z表示随机化向量种子。

5.根据权利要求1所述的一种高鲁棒性的深度伪造人脸检测方法,其特征在于,重构图像分类器中采用改进的ResNet‑50网络进行图像分类,改进的ResNet‑50网络是在现有ResNet‑50网络结构基础上删除了所有BN层;采用二进制交叉熵损失函数计算重构图像分类器的分类损失,表示为:其中, 表示取平均值操作,x′表示扰动图像, 表示重构图像,D()表示重构图像分类器,D(x)表示ResNet‑50在图像分类时相对平均分类器对x的分类损失,D(x′)表示ResNet‑50在图像分类时相对平均分类器对x′的分类损失。

6.根据权利要求1所述的一种高鲁棒性的深度伪造人脸检测方法,其特征在于,分类集成损失函数表示为:其中,α,β,γ分别表示可调节参数, 表示重构图像分类器的损失, 表示伪造人脸分类器的损失。

7.根据权利要求1所述的一种高鲁棒性的深度伪造人脸检测方法,其特征在于,伪造人脸分类器的损失表示为:其中, 表示重构图像分类器输出的目标图像 与扰动图像x′之间的最小化交C×H×W叉熵损失, 表示正则化L2重建损失,ω∈R 为编码张量,C,H,W表示图像高度、宽度以及通道数,μ表示网络超参数。