変調照明光と単一画像を用いることにより高耐攻撃性を実現する違法撮影判定手法

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K21781
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 杉本 雅則 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (90280560)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: 違法撮影判定

Outline of Annual Research Achievements

スマートフォンの普及により、写真や動画のインターネット上での共有が容易になった。それらには撮影制限される映画館、美術館、コンサート会場等でのコンテンツも含まれ、知的財産権保護の観点から喫緊の対策を要する。本申請では、(1)カメラを照明光に対する周波数フィルタと捉える新しい着想に基づき、(2)１枚のみの被写体画像に重畳される照明光の特徴量からカメラパラメータ(露光時間比)や撮影環境を推定し、違法性判定を行う。具体的には、(a)判定の正確さや頑健性維持のため、被写体の空間周波数特性や撮影環境の影響および撮影画像の圧縮、加工、編集に対する特徴量の耐性、(b)来館者の展示物閲覧を妨げ（ちらつき）ない変調照明光の設計、(c)露光時間比や撮影環境パラメータのランダム化と認可カメラのみへの伝達方法の確立と偽造攻撃耐性向上、等について研究する。
本研究の主な成果は以下の通りである。
1.ローリングシャッタ方式カメラにおいてシャッタ開度の値が周波数フィルタとして機能することを利用し，OFDM(直交周波数分割多重方式) 送信信号の周波数スペクトル分布を基に撮影画像の違法性判定を行う方法を提案した．
2.撮影画像の位相情報が被写体により変化する現象のモデルを導出し，シミュレーショ
ンによってモデルの妥当性を確認した．
3. 大規模画像データベースを構築するとともに、分類器を用いた提案手法の評価を行った．その結果，99.0 % のf1-score を達成できることを確認した．