[發(fā)明專利]一種云環(huán)境下基于詞袋模型的圖像安全檢索方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710509995.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN107315812B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐彥彥;龔佳穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F16/58
• 分類號(hào): G06F16/58;G06F21/62;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

1.一種云環(huán)境下基于詞袋模型的圖像安全檢索方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟1，可信第三方通過訓(xùn)練圖像庫建立詞袋模型，生成視覺詞典及中值矩陣；

步驟2，內(nèi)容所有者基于步驟1構(gòu)建的詞袋模型對(duì)測(cè)試圖像庫中的每幅圖像進(jìn)行特征提取，并生成差值特征數(shù)據(jù)；

步驟3，內(nèi)容所有者對(duì)測(cè)試圖像及其差值特征數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)，具體包括以下子步驟，

步驟3.1，將差值特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分組排列，獲得相應(yīng)的n×n維原始操作矩陣X；

步驟3.2，對(duì)原始操作矩陣X選取不同正交變換基R和S進(jìn)行正交變換，分別獲得密碼操作數(shù)據(jù)域Y₁和特征提取數(shù)據(jù)域Y₂，設(shè)B為n×n維正交變換矩陣B＝(b₁，b₂，...，b_n)^T，將B劃分為兩個(gè)不同正交變換基R、S，即B＝(R,S)，其中R＝(b₁，...，b_m)，S＝(b_m+1，...，b_n)，則有，

Y＝B^T·X

Y₁＝R^T·X

Y₂＝S^T·X

其中，Y₁為加密操作數(shù)據(jù)域，Y₂為特征提取數(shù)據(jù)域，Y＝(Y₁,Y₂)^T；

步驟3.3，使用AES加密算法及密鑰K_1e對(duì)密碼操作數(shù)據(jù)域Y₁進(jìn)行加密，獲得密文特征數(shù)據(jù)Y_1e；使用AES加密算法及密鑰K_2e對(duì)原始圖像I加密獲得密文圖像I_e；

步驟3.4，將密文數(shù)據(jù)Y_1e、Y₂進(jìn)行合成得到變換域密文矩陣Y_ef，即Y_ef＝(Y_1e,Y₂)^T，并經(jīng)正交逆變換映射至多媒體數(shù)據(jù)原始空間，獲得特征密文矩陣X_ef，其中X_ef＝B·Y_ef，通過與步驟3.1中分組排列相對(duì)應(yīng)的逆分組排列，從特征密文矩陣X_ef中獲取密文特征x_ef；

步驟3.5，對(duì)視覺詞典中視覺單詞ω?cái)?shù)據(jù)補(bǔ)零成n×1維向量ω₀，使用正交變換矩陣B進(jìn)行正交變換得到向量W＝(w₁,w₂,...,w_n)^T，即W＝B^T·ω₀，并計(jì)算該向量的1-范數(shù)作為視覺單詞的密文特征ω_e，然后將ω_e與x_ef組合形成加密后的BOF特征；

步驟4，內(nèi)容所有者將加密后的圖像I_e以及BOF特征上傳至云服務(wù)器，云服務(wù)器構(gòu)建密文圖像特征數(shù)據(jù)庫；

步驟5，用戶需查詢圖像時(shí)，向內(nèi)容所有者發(fā)起查詢請(qǐng)求，內(nèi)容所有者返回查詢圖像密文特征x_ef及秘鑰K_2e；用戶將查詢圖像密文特征x_ef發(fā)送給云服務(wù)器進(jìn)行查詢；

步驟6，云服務(wù)器通過密文特征x_ef獲得特征提取數(shù)據(jù)域Y₂，并對(duì)查詢圖像的特征點(diǎn)與密文圖像特征數(shù)據(jù)庫中特征點(diǎn)進(jìn)行相似性度量，計(jì)算查詢圖像與圖像庫中所有圖像的匹配分?jǐn)?shù)，將密文圖像按匹配分?jǐn)?shù)由高到低的順序發(fā)送給用戶；

步驟7，用戶利用密鑰K_2e對(duì)密文圖像I_e進(jìn)行解密，獲得原始圖像I。