Détection de falsifications d'images

Encadrants : 

Occurrences : 

2016

Nombre d'étudiants minimum: 

2

Nombre d'étudiants maximum: 

4

Nombre d'instances : 

1

Il est commun d'associer à une photographie une forme de vérité que n'ont pas, par exemple, les peintures ou les dessins. Cette observation se vérifie dans de nombreux exemples : photographies comme preuve judiciaire, comme déclencheur d'action politique ou de prise de conscience, comme moyen d'extorsion, etc.

Néanmoins, toute photographie n'offre qu'un point de vue partiel sur la vérité qu'elle capture. De manière encore plus problématique, les photographies peuvent être manipulées. Avant l'arrivée de la photographie numérique, des experts de retouche photographique pouvaient manuellement modifier le contenu d'une image, comme le montre l'exemple célèbre ci-dessous.

Exemple de retouche manuelle à des fins de propagande politique. Le commissaire Yezhov disparaît.

Plus récemment, les méthodes d'édition d'images ont fait de tels progrès qu'il est devenu très aisé d'altérer radicalement le contenu d'une photographie tout en produisant une image réaliste, au moins pour des yeux non experts. Un tel exemple est visible sur la deuxième illustration ci-dessous.

 Exemple de suppression d'objet par édition numérique d'image

Être capable de détecter qu'une image photographique a été modifiée est ainsi un enjeu important, politique, économique, militaire voire judiciaire. La détection des falsifications est classiquement effectuée par un expert, mais un nombre croissant de méthodes permettant d'effectuer cette tache automatiquement sont développées. Parmi les indices potentiellement utiles pour développer de telles applications sont principalement utilisés :

  • la détection d'altérations des caractéristiques d'acquisition des photographies : bruit, flou, courbe de réponse de l'appareil photo, compression, etc.
  • la détection d'altérations des caractéristiques intrinsèques de l'image, typiquement au travers des statistiques de l'image : histogramme des couleurs, histogramme d'opérateurs différentiels (e.g. le gradient), propriétés d'autosimilarités, etc.

Dans le cadre de ce projet, on cherchera à développer un protocole permettant de mettre en évidence la présence de manipulations sur une photographie. On pourra en particulier s'intéresser à la détection des opérations de type "supprimer un objet" ou "insérer un objet", permises très facilement par les outils d'édition de logiciels tels Gimp ou Photoshop. Une piste possible consiste à s'intéresser aux propriétés d'autosimilarité des images et à la manière dont celles-ci sont affectées par les manipulations.