its-jihyeon/Capstone_1

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基于GAN的图像隐写生成与CNN隐写检测双系统,支持512x512图像中嵌入16字符文本并提供图形化操作界面。

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# 基于深度学习的隐写术生成与判别系统 ### 基于深度学习的隐写术生成与检测系统 ![Python](https://img.shields.io/badge/Python-3.x-blue) ![PyTorch](https://img.shields.io/badge/PyTorch-Framework-ee4c2c) ![PyQt5](https://img.shields.io/badge/GUI-PyQt5-green) ![Paper](https://img.shields.io/badge/Paper-KIEE-blueviolet) ## 📖 项目概述 (Abstract) 本项目是一个集成了基于 **GAN(Generative Adversarial Network)** 的图像信息隐藏系统与基于 **CNN(Convolutional Neural Network)** 的隐藏检测系统的解决方案。它超越了传统隐写术技术的局限,通过深度学习生成肉眼无法识别的高清隐写图像,并能以高精度对其进行判别。 ## 📂 资料 (Materials) * [**📄 学术会议论文 (PDF)**](./docs/paper_kiee_2025.pdf) * [**📊 项目演示资料 (PDF)**](./PPT/Presentation_Steganography.pdf) * [**🎬 GUI 程序演示视频**](./docs/Demo_Video.mp4) ## 🛠 系统架构 本系统主要由生成、判别以及集成的 GUI 程序组成。 ### 1. 隐写术生成模型 * **模型结构:** 基于 U-Net 的生成器 + **CBAM(Convolutional Block Attention Module)** * **功能:** 在 512x512 分辨率的原始图像中自然地隐藏 16 个字符的文本数据 * **算法:** 通过生成器 与判别器 的对抗学习 (GAN) 实现与原始图像相似的画质 ### 2. 隐写术判别模型 * **模型结构:** 基于 **ResNet-18** 的 CNN 分类器 * **功能:** 判别输入的图像是普通 图像,还是包含隐藏数据 的图像 * **优化:** 通过 Adam Optimizer 及损失函数优化确保训练稳定性 ### 3. 集成 GUI 程序 * **框架:** PyQt5 * **主要功能:** * 上传 Clean Image 并输入文本 (16字符) 时,自动生成并保存 Stego Image * 上传图像时实时判别是否包含隐写术 ## 📊 训练结果及性能 使用 **Kaggle Stego Image Dataset** (Clean 8,000张 / Stego 6,000张) 进行验证的结果。 ### 1. 生成质量 生成了肉眼无法区分原始图像的高质量图像。 * **PSNR:** 31.81 dB * **SSIM:** 0.9760 * **Loss:** G Loss 0.0669 / D Loss 0.7214 ![Figure 1: GAN Loss Trend](https://static.pigsec.cn/wp-content/uploads/repos/2026/03/68f6eb9567110448.png)
### 2. 判别准确率 * **Accuracy:** 83.8% * **AUC:** 0.92 * **Loss:** 0.29 ![Figure 2: Detection Metrics](https://static.pigsec.cn/wp-content/uploads/repos/2026/03/eec5911d85110449.png) ### 👩‍💻 团队成员 * **信息安全工程学科 3人协作项目**
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