Artefaktu atpazīŔana ekrānā

Artefaktu atpazīŔana ekrānā
PastāvÄ«gi pieaugot informācijas tehnoloÄ£iju attÄ«stÄ«bas lÄ«menim, ar katru gadu elektroniskie dokumenti kļūst arvien ērtāki un pieprasÄ«tāki lietoÅ”anā un sāk dominēt pār tradicionālajiem papÄ«ra medijiem. Tāpēc ir ļoti svarÄ«gi laikus pievērst uzmanÄ«bu informācijas satura aizsardzÄ«bai ne tikai tradicionālajos papÄ«ra nesējos, bet arÄ« elektroniskajos dokumentos. Ikviens liels uzņēmums, kuram ir komercnoslēpumi, valsts un citi noslēpumi, vēlas novērst iespējamu informācijas noplÅ«di un klasificētās informācijas kompromitÄ“Å”anu, un, ja tiek konstatēta noplÅ«de, veikt pasākumus nopludināŔanas apturÄ“Å”anai un pārkāpēja identificÄ“Å”anai.

Mazliet par aizsardzības iespējām

Lai veiktu Å”os uzdevumus, tiek ieviesti noteikti aizsargelementi. Šādi elementi var bÅ«t svÄ«trkodi, redzami tagi, elektroniskie tagi, bet interesantākie ir slēptie tagi. Viens no spilgtākajiem pārstāvjiem ir Å«denszÄ«mes, tās var uzklāt uz papÄ«ra vai pievienot pirms drukāŔanas uz printera. Nav noslēpums, ka printeri, drukājot, uzliek savas Å«denszÄ«mes (dzeltenos punktus un citas zÄ«mes), taču mēs apsvērsim citus artefaktus, kurus darbinieka darba vietā var ievietot datora ekrānā. Šādus artefaktus Ä£enerē Ä«paÅ”a programmatÅ«ras pakotne, kas uzzÄ«mē artefaktus virs lietotāja darbvietas, lÄ«dz minimumam samazinot paÅ”u artefaktu redzamÄ«bu un netraucējot lietotāja darbam. Å Ä«m tehnoloÄ£ijām ir senas saknes saistÄ«bā ar zinātnes attÄ«stÄ«bu un algoritmiem, ko izmanto slēptās informācijas pasniegÅ”anai, taču mÅ«sdienu pasaulē tās ir diezgan reti sastopamas. Å Ä« pieeja galvenokārt ir sastopama militārajā jomā un uz papÄ«ra, lai ātri identificētu negodÄ«gus darbiniekus. Å Ä«s tehnoloÄ£ijas tikai sāk ieviest komerciālajā vidē. Redzamās Å«denszÄ«mes Å”obrÄ«d tiek aktÄ«vi izmantotas, lai aizsargātu dažādu multivides failu autortiesÄ«bas, taču neredzamās ir diezgan reti sastopamas. Bet tie arÄ« izraisa vislielāko interesi.

DroŔības artefakti

Artefaktu atpazÄ«Å”ana ekrānā Cilvēkam neredzamas ÅŖdenszÄ«mes veido dažādus artefaktus, kas principā var bÅ«t neredzami cilvēka acij un var tikt maskēti attēlā ļoti mazu punktu veidā. Mēs apsvērsim redzamos objektus, jo tie, kas nav redzami acij, var bÅ«t ārpus vairuma monitoru standarta krāsu telpas. Å ie artefakti ir Ä«paÅ”i vērtÄ«gi to augstās neredzamÄ«bas pakāpes dēļ. Tomēr nav iespējams padarÄ«t CEH pilnÄ«gi neredzamu. To ievieÅ”anas procesā attēlā tiek ieviests noteikta veida konteinera attēla izkropļojums, un uz tā parādās sava veida artefakti. ApskatÄ«sim 2 objektu veidus:

  1. Ciklisks
  2. Haotisks (ieviesa attēla konvertÄ“Å”ana)

Cikliskie elementi attēlo noteiktu ierobežotu atkārtojoÅ”u elementu secÄ«bu, kas ekrāna attēlā atkārtojas vairāk nekā vienu reizi (1. att.).

Haotiskus artefaktus var izraisÄ«t dažāda veida pārklājuma attēla transformācijas (2. att.), piemēram, hologrammas ievieÅ”ana.

Artefaktu atpazīŔana ekrānā
RÄ«si. 1 RiteņbraukÅ”anas artefakti
Artefaktu atpazīŔana ekrānā
RÄ«si. 2 haotiski artefakti

Vispirms apskatīsim iespējas, kā atpazīt cikliskus artefaktus. Šādi artefakti var būt:

  • teksta Å«denszÄ«mes, kas atkārtojas ekrānā
  • binārās sekvences
  • haotisku punktu kopa katrā režģa Ŕūnā

Visi uzskaitÄ«tie artefakti tiek uzklāti tieÅ”i virs attēlotā satura; attiecÄ«gi tos var atpazÄ«t, identificējot katra krāsu kanāla histogrammas lokālās ekstrēmas un attiecÄ«gi izgriežot visas pārējās krāsas. Å Ä« metode ietver darbu ar katra histogrammas kanāla lokālo galējÄ«bu kombinācijām. Problēma balstās uz lokālu ekstrēmu meklÄ“Å”anu diezgan sarežģītā attēlā ar daudzām krasi pārejoŔām detaļām; histogramma izskatās ļoti zāģzoba, kas padara Å”o pieeju nepiemērojamu. Varat mēģināt lietot dažādus filtrus, taču tie radÄ«s savus kropļojumus, kas galu galā var novest pie nespējas noteikt Å«denszÄ«mi. Ir arÄ« iespēja atpazÄ«t Å”os artefaktus, izmantojot noteiktus malu detektorus (piemēram, Canny malu detektoru). Å Ä«s pieejas ir paredzētas artefaktiem, kuru pāreja ir diezgan asa; detektori var izcelt attēla kontÅ«ras un pēc tam kontÅ«ru robežās atlasÄ«t krāsu diapazonus, lai attēlu binarizētu, lai vēl vairāk izceltu paÅ”us artefaktus, taču Ŕīm metodēm ir nepiecieÅ”ama diezgan precÄ«za regulÄ“Å”ana, lai izceltu attēlu. nepiecieÅ”amās kontÅ«ras, kā arÄ« sekojoÅ”a paÅ”a attēla binarizācija attiecÄ«bā pret krāsām atlasÄ«tajās kontÅ«rās. Å ie algoritmi tiek uzskatÄ«ti par diezgan neuzticamiem un cenÅ”as izmantot stabilākus un neatkarÄ«gākus no attēla krāsu komponentu veida.

Artefaktu atpazīŔana ekrānā
RÄ«si. 3 ÅŖdenszÄ«me pēc konvertÄ“Å”anas

Kas attiecas uz iepriekÅ” minētajiem haotiskajiem artefaktiem, tad to atpazÄ«Å”anas algoritmi bÅ«s radikāli atŔķirÄ«gi. Tā kā haotisku artefaktu veidoÅ”anās tiek pieņemta, uzliekot attēlam noteiktu Å«denszÄ«mi, kas tiek pārveidota ar dažām transformācijām (piemēram, diskrētā Furjē transformācija). Artefakti no Ŕādām transformācijām tiek izplatÄ«ti visā ekrānā, un ir grÅ«ti noteikt to modeli. Pamatojoties uz to, Å«denszÄ«me tiks izvietota visā attēlā ā€œnejauÅ”asā€ artefaktu veidā. Šādas Å«denszÄ«mes atpazÄ«Å”ana ir saistÄ«ta ar tieÅ”u attēla pārveidoÅ”anu, izmantojot transformācijas funkcijas. PārveidoÅ”anas rezultāts parādÄ«ts attēlā (3. att.).

Taču rodas vairākas problēmas, kas neļauj atpazÄ«t Å«denszÄ«mi mazāk nekā ideālos apstākļos. AtkarÄ«bā no konvertÄ“Å”anas veida var rasties dažādas grÅ«tÄ«bas, piemēram, nav iespējams atpazÄ«t dokumentu, kas iegÅ«ts, fotografējot lielā leņķī attiecÄ«bā pret ekrānu, vai vienkārÅ”i diezgan sliktas kvalitātes fotoattēlu vai ekrānuzņēmumu, kas saglabāts fails ar lielu kompresijas zudumu. Visas Ŕīs problēmas rada sarežģījumus Å«denszÄ«mes identificÄ“Å”anā, leņķa attēla gadÄ«jumā ir jāpiemēro vai nu sarežģītākas transformācijas, vai jāpiemēro attēlam afÄ«nās transformācijas, taču neviena no tām negarantē pilnÄ«gu Å«denszÄ«mes atjaunoÅ”anu. Ja ņemam vērā ekrāna tverÅ”anas gadÄ«jumu, rodas divas problēmas: pirmā ir kropļojumi, attēlojot ekrānā, otrā ir kropļojumi, saglabājot attēlu no paÅ”a ekrāna. Pirmo ir diezgan grÅ«ti kontrolēt, jo ir dažādas kvalitātes monitoru matricas, un vienas vai otras krāsas trÅ«kuma dēļ tās interpolē krāsu atkarÄ«bā no to krāsu attēlojuma, tādējādi radot izkropļojumus paŔā Å«denszÄ«mē. Otrais ir vēl grÅ«tāks, jo jÅ«s varat saglabāt ekrānuzņēmumu jebkurā formātā un attiecÄ«gi zaudēt daļu no krāsu diapazona, tāpēc mēs varam vienkārÅ”i zaudēt paÅ”u Å«denszÄ«mi.

ÄŖstenoÅ”anas problēmas

MÅ«sdienu pasaulē ir diezgan daudz Å«denszÄ«mju ievieÅ”anas algoritmu, taču neviens negarantē 100% iespēju turpmāk atpazÄ«t Å«denszÄ«mi pēc tās ievieÅ”anas. Galvenās grÅ«tÄ«bas rada reprodukcijas nosacÄ«jumu kopuma noteikÅ”ana, kas var rasties katrā konkrētajā gadÄ«jumā. Kā minēts iepriekÅ”, ir grÅ«ti izveidot atpazÄ«Å”anas algoritmu, kas ņemtu vērā visas iespējamās kropļojumu pazÄ«mes un mēģinājumus sabojāt Å«denszÄ«mi. Piemēram, ja paÅ”reizējam attēlam tiek lietots Gausa filtrs un artefakti sākotnējā attēlā bija diezgan mazi un kontrastējoÅ”i pret attēla fonu, tos vai nu vairs nav iespējams atpazÄ«t, vai arÄ« tiks zaudēta daļa no Å«denszÄ«mes. . AplÅ«kosim fotogrāfijas gadÄ«jumu, ar lielu varbÅ«tÄ«bas pakāpi tai bÅ«s muarē (5. att.) un ā€œrežģisā€ (4. att.). Muarē rodas ekrāna matricas diskrētuma un ierakstÄ«Å”anas iekārtas matricas diskrētuma dēļ; Å”ajā situācijā divi tÄ«kla attēli tiek uzlikti viens otram. Acs, visticamāk, daļēji nosegs Å«denszÄ«mju artefaktus un radÄ«s atpazÄ«Å”anas problēmu; savukārt muarē dažās Å«denszÄ«mju iegulÅ”anas metodēs to nav iespējams atpazÄ«t, jo tas pārklāj daļu attēla ar Å«denszÄ«mi.

Artefaktu atpazīŔana ekrānā
Rīsi. 4 Attēlu režģis
Artefaktu atpazīŔana ekrānā
Rīsi. 5 Muāra

Lai palielinātu Å«denszÄ«mju atpazÄ«Å”anas slieksni, ir nepiecieÅ”ams izmantot paÅ”mācÄ«bas neironu tÄ«klu un darbÄ«bas procesā algoritmus, kas paÅ”i iemācÄ«sies atpazÄ«t Å«denszÄ«mju attēlus. Tagad ir milzÄ«gs skaits neironu tÄ«klu rÄ«ku un pakalpojumu, piemēram, no Google. Ja vēlaties, varat atrast atsauces attēlu kopu un iemācÄ«t neironu tÄ«klam atpazÄ«t nepiecieÅ”amos artefaktus. Å ai pieejai ir visdaudzsoloŔākās iespējas identificēt pat ļoti izkropļotas Å«denszÄ«mes, taču ātrai identificÄ“Å”anai nepiecieÅ”ama liela skaitļoÅ”anas jauda un diezgan ilgs apmācÄ«bas periods pareizai identifikācijai.

Viss aprakstÄ«tais Ŕķiet diezgan vienkārÅ”s, taču, jo dziļāk ienirt Å”ajās problēmās, jo vairāk saproti, ka, lai atpazÄ«tu Å«denszÄ«mes, ir jāpavada daudz laika, lai ieviestu kādu no algoritmiem, un vēl vairāk laika, lai to panāktu lÄ«dz vajadzÄ«gajai varbÅ«tÄ«bai. atpazÄ«st katru attēlu.

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru