[發(fā)明專利]基于機(jī)器視覺的數(shù)據(jù)安全傳輸方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611230138.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN106657083A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程欣宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04N1/32
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所52100
• 代理人: 李亮,程新敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于機(jī)器視覺的數(shù)據(jù)安全傳輸方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代通信的數(shù)據(jù)傳輸，從傳輸媒體介質(zhì)上可以分為有線傳輸和無線傳輸，從傳輸方向上可以分為單向傳輸和雙向傳輸。無論是利用有線的電纜、光纜的數(shù)據(jù)傳輸，還是無線的Wifi和移動(dòng)通信基站的數(shù)據(jù)傳輸，都具有較高的隱蔽性。不為人眼、人耳所能夠直接感知，同時(shí)也具有較高的傳輸速度，再加上需要信號(hào)握手等原因，也普遍采用的是雙向通信方式。

其中的雙向傳輸，導(dǎo)致了黑客攻擊的可能。而高效方便的傳輸，又導(dǎo)致了數(shù)據(jù)泄密的高效和方便性。對(duì)于部分?jǐn)?shù)據(jù)較為機(jī)密的政府、軍隊(duì)、商業(yè)公司核心數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，均采用了內(nèi)網(wǎng)隔離的管理手段以阻止黑客從網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起的攻擊。

同時(shí)，內(nèi)外網(wǎng)的數(shù)據(jù)不可能絲毫不交流，處于內(nèi)外網(wǎng)之間的業(yè)務(wù)部門，經(jīng)常需要在內(nèi)外網(wǎng)之間單向復(fù)制數(shù)據(jù)。目前常用的技術(shù)手段有兩種：一種是刻錄光盤，一種是采用特殊的U盤就行數(shù)據(jù)復(fù)制。前者產(chǎn)生了大量的耗材浪費(fèi)，U因?yàn)闀?huì)交叉插拔，也產(chǎn)生了病毒感染的可能。另外，還有若干安全網(wǎng)關(guān)等產(chǎn)品，理論上是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的安全傳輸，但畢竟有有線或者無線網(wǎng)絡(luò)連接，使得有心做數(shù)據(jù)竊取和網(wǎng)絡(luò)攻擊的內(nèi)部人員，總能做得比較隱蔽和方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供了一種基于機(jī)器視覺的數(shù)據(jù)安全傳輸方法，它能夠提高方便性不損失安全性，或者在略微損失安全性的前提下有效提高方便性，以克服現(xiàn)有技術(shù)不足。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：基于機(jī)器視覺的數(shù)據(jù)安全傳輸裝置，該裝置包括發(fā)送端與接收端；發(fā)送端包括具有編碼功能的發(fā)送處理器及具有圖像展示功能的顯示器；接收端包括具有圖像采集功能的攝像頭及具有數(shù)據(jù)解碼的功能的接收處理器。

基于機(jī)器視覺的數(shù)據(jù)安全傳輸方法，包括如下步驟：

1)將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼，發(fā)送端通過發(fā)送處理器將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)編碼為具有高信息密度的圖像，所述的高信息密度是指相對(duì)于用圖像傳遞信息的文本圖像或者QR二維碼圖像而言，至少比這兩者高5倍以上，將編碼好的圖像通過顯示器進(jìn)行顯示；

2)接收端的攝像頭采集發(fā)送端的顯示器上所顯示的圖像信息并發(fā)送至接收處理器，接收處理器將采集的圖像信息經(jīng)過解碼還原為原始數(shù)據(jù)。

將編碼好的圖像采用畸變矯正與白平衡處理。

所述的數(shù)據(jù)編碼具體是：將數(shù)據(jù)編碼為色塊圖像，色塊圖像中的每個(gè)顏色塊對(duì)應(yīng)了數(shù)據(jù)二進(jìn)制流中的k個(gè)位；將圖像文件切割為發(fā)送端顯示屏的屏幕能夠一次展示，接收端攝像頭能夠一幀捕獲的大小，使其形成一幀以上連續(xù)圖像。

在每個(gè)色塊圖像中還加入了4個(gè)尺度不變的圖像特征點(diǎn)和一組紅藍(lán)綠黑白的5個(gè)白平衡及曝光度矯正色塊，以便數(shù)據(jù)接收端準(zhǔn)確把握數(shù)據(jù)的位置，和白平衡及曝光度矯正；具體包括消除畸變與消除色差和曝光不穩(wěn)定的影響：

消除畸變：先利用圖像快速模板匹配算法，得到采集圖像中4個(gè)畸變矯正標(biāo)記的位置，再利用四點(diǎn)求透視變換矩陣T，然后利用T的逆矩陣T^-1，和已知的發(fā)送端色塊和畸變矯正點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系，求出每個(gè)色塊的位置；

消除色差和曝光不穩(wěn)定的影響：利用5個(gè)白平衡及曝光度矯正色塊，得到圖像的對(duì)每種顏色的曝光范圍，進(jìn)行圖像的實(shí)時(shí)曝光度矯正和白平衡矯正。

當(dāng)收到一個(gè)文件的所有數(shù)據(jù)塊以后，利用文件頭信息中的文件校驗(yàn)信息，對(duì)文件進(jìn)行校驗(yàn)，如果文件完整，則報(bào)告用戶文件可用，否則請(qǐng)求用戶重傳此文件。

本發(fā)明對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的傳輸方向，本裝置有兩種傳送模式：?jiǎn)蜗騻鬏敽碗p向傳輸。選用單向傳輸模式，可以減少一套顯示器和攝像頭的硬件連接，可以獲得更高的數(shù)據(jù)安全性，但也犧牲一定便利性和傳輸速率。如果選用雙向傳輸模式，內(nèi)外網(wǎng)的數(shù)據(jù)仍然沒有物理電纜的連接或者wifi數(shù)據(jù)的鏈接，仍然可以保證高度的安全性。