[發明專利]一種多時相高光譜遙感圖像的安全外包搜索方法

有效

• 申請號: 201710358007.4
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107203957B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 黃冬梅;魏立斐;吳國健;石少華;戴亮;耿霞
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: G06F16/583
• 分類號: G06F16/583;G06F21/60
• 代理公司: 上海卓陽知識產權代理事務所(普通合伙) 31262
• 代理人: 周春洪

1.一種多時相高光譜遙感圖像的安全外包搜索方法，其特征在于，所述的安全外包搜索方法包括本地平臺和云平臺，本地平臺包括遙感圖像拆分模塊、遙感圖像加密模塊、遙感圖像置換模塊、遙感圖像轉換模塊、遙感圖像解密模塊、遙感圖像恢復模塊、遙感圖像合并模塊，所述的云平臺包括計算歐式距離模塊、遙感圖像篩選模塊；

其中，所述的多時相高光譜遙感圖像的安全外包搜索方法的流程如下：

S01：上傳遙感圖像至云平臺存儲；

S02：在本地平臺對遙感圖像拆分；

S03：在本地平臺對遙感圖像加密；

S04：在本地平臺對遙感圖像置換；

S05：在本地平臺對遙感圖像轉換；

S06：在云平臺計算遙感圖像歐式距離；

S07：在云平臺對遙感圖像進行篩選；

S08：在本地平臺對遙感圖像解密；

S09：在本地平臺對遙感圖像恢復；

S10：在本地平臺對遙感圖像合并

其中，在步驟S07中，對同一幅圖像加上高斯噪聲模擬不同時相的遙感圖像，進行對比篩選。

2.根據權利要求1所述的安全外包搜索方法，其特征在于，在本地平臺對遙感圖像進行加密處理的步驟如下：

S02：在本地平臺對遙感圖像拆分

設遙感圖像的長為height，寬為width，遙感圖像的波段數為pic_bandNum，將遙感圖像拆分成pic_bandNum波段圖像，讀取各波段圖像的16位深的灰度值；

S03：在本地平臺對遙感圖像加密

S031：將遙感圖像所有像素點的灰度值存入數組，計算所有灰度值的平均值，將數組中每個灰度值分別減去平均值，得到一個新的數組，并將數組記為ten_grayArray；

S032：將數組ten_grayArray從十進制轉化成二進制，并將數組記為two_grayArray；

S033：隨機生成一個16位的二進制數組randomArray，將數組two_grayArray與數組randomArray進行異或運算，然后將二進制轉化成十進制，并經數組記為ten_newArray，生成一份密文；

S04：在本地平臺對遙感圖像置換

S041：以數組ten_grayArray中第m行第n列為中心，獲取h×h大小的矩形塊，并將其轉化為一維數組，記為序列I₁，然后對序列I₁進行升序重組排列，得到一個新數組，記為序列I₂，根據I₁→I₂得到一個圖像置換表，根據I₂→I₁得到一個圖像恢復表；

S042：利用圖像置換表將遙感圖像進行塊置換，并對轉換后的新數組進行行置換，再進行變維操作，生成一個三維數組，記為pic_threeArray，該數組的長為height，寬為width，高為h²；

S043：利用圖像置換表將遙感圖像進行像素置換，生成一個二維數組，記為pic_doubleArray，該數組的長為height，寬為width；

S05：在本地平臺對遙感圖像轉換

對經過行置換得到的結果進行Johnson-Lindenstrauss轉換，將所有1×h²的向量分別壓縮成1×k的向量，得到一個三維數組pic_JLArray，該數組的長為height，寬為width，高為k；

S051：隨機生成一個服從平均值為0，方差為1/k的高斯分布h²×k大小的矩陣Q；

S052：將pic_threeArray[m,n,0]，pic_threeArray[m,n,1]，……，pic_threeArray[m,n,h²-2]，pic_threeArray[m,n,h²-1]組成一個行矩陣A；

S053：隨機生成一個服從平均值為0，方差為ζ²的高斯分布的h²×k的矩陣Δ；

S054：計算A*Q，得到矩陣B；

S055：計算B+Δ，得到矩陣C，即pic_threeArray[m,n,0]＝C[0,0]，pic_threeArray[m,n,1]＝C[0,1]，……，pic_threeArray[m,n,k-2]＝C[0,k-2]，pic_threeArray[m,n,k-1]＝C[0,k-1]。