随着计算技术的发展和数码设备的广泛应用，图像成为了我们生活中随时会留下的一个记录，其中蕴藏着各种有价值的信息。图像取证是新兴的一个研究方向，主要包含图像增强、图像篡改取证、图像间接信息提取、图像内容智能检索、基于信息构建图像五个方面，以期发掘图像中的各种直接和间接信息，为司法或鉴定等场合提供有说服力的关键物证。目前，图像取证技术的发展尚处在起步阶段，国内外研究者对这个方向的研究也逐步投入更多精力，其中图像增强、图像篡改取证、图像间接信息提取是图像取证技术中的重点和难点问题。本文首先介绍了图像取证的研究内容和当前研究现状，然后对图像取证的三个关键问题分别进行了深入研究。在图像增强方面，本文构造了一种二进非下Contourlet变换来进行图像去噪，这种信号处理方法具有多个方向子带，对图像信号进行更细化的处理，并采用非下滤波器组进行方向分解，所以具有信号的平移不变性，解决了传统Contourlet由于缺乏平移不变性造成的图像失真问题，同时非下采样滤波器有效降低了噪声干扰和数据冗余。本文在二进非下Contourlet变换的多分辨率、多方向性的支持下，根据图像在各个方向和尺度上的能量分布，自适应的消除图像噪声，实验结果表明，较之小波去噪和传统Contourlet去噪，本算法能够得到更高的PSNR值，同时能够保留图像边缘和细节，有效减少Gibbs失真，改善图像视觉效果。在图像篡改取证方面，本文针对图像篡改中的模糊润饰操作，根据其篡改方式在频域中的表现形式，结合高效的图像信号处理算法，提出了一种盲检测取证算法。目标图像首先变换到一种全新的基于对比度àtrous小波变换的二进非下采样Contourlet域中，然后对其进行Contourlet域的同态滤波，以增强被模糊操作过的边缘，然后结合形态学滤波对非篡改区域进行腐蚀消去，完成对篡改模糊图像的检测。经过实验，本文算法对模糊润饰篡改的图像具有较好的识别效果。在图像间接信息提取方面，本文结合离焦测距算法，针对运动物体在成像过程中形成的局部运动模糊，根据物体运动速度与图像模糊尺度、目标距离以及曝光时间等相机参数之间的对应关系，提出了一种基于多聚焦图像点扩散函数和局部运动模糊的运动物体的测速算法。运动目标模糊图像的运动尺度信息通过边缘图像的自相关峰来测定，运动方向信息通过频域内的Radon算法获取。经过实验，本文算法对运动目标的实时速度具有良好的识别效果。在完成了上述研究之后，文章对图像取证技术进行了总结，并提出了进一步的研究内容和研究方向。