[發(fā)明專利]一種基于LBP特征的加密圖像檢索方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010111837.9
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111324766A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏志華;王蘭;孫星明
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: G06F16/583
• 分類號: G06F16/583;G06F16/55;G06F21/60;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運(yùn)紅

1.一種基于LBP特征的加密圖像檢索方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1，將待查詢的RGB圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像，將灰度圖像劃分成若干個不重疊的塊；

S2，對劃分后的灰度圖像進(jìn)行加密處理，將加密后的查詢圖像上傳至云服務(wù)器；

S3，云服務(wù)器對密文查詢圖像分別計算每個圖像塊的LBP值，統(tǒng)計每個圖像塊的LBP值的局部直方圖，將所有圖像塊的LBP直方圖作為圖像的局部特征；

S4，根據(jù)局部特征即圖像塊的LBP直方圖，采用BOW檢索模型生成全局特征；

S5，云服務(wù)器計算密文查詢圖像和服務(wù)器上所有加密圖像的全局特征之間的相似距離，根據(jù)計算出的距離獲得相應(yīng)的密文檢索圖像；

S6，云服務(wù)器將密文檢索圖像作為查詢結(jié)果發(fā)送給查詢用戶，查詢用戶使用由圖像所有者通過安全通道發(fā)送的解密密鑰解密圖像，本地檢索需要的圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LBP特征的加密圖像檢索方法，其特征在于：所述步驟S1，將灰度圖像劃分成若干個不重疊的塊，塊數(shù)量計算公式為：

其中blocknum表示灰度圖像被分成不重疊的塊數(shù)量，imagesize表示灰度圖像的大小，blocksize表示劃分的灰度圖像塊大小。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于LBP特征的加密圖像檢索方法，其特征在于：所述步驟S2，所述加密處理包括圖像塊隨機(jī)置亂、塊內(nèi)多張保序加密表值替換和塊內(nèi)像素位置擾亂；對劃分后的灰度圖像進(jìn)行塊位置隨機(jī)置亂，方法如下：

block’[i]←block[i＝randnum] (2)

其中block[i]表示灰度圖像的第i個塊位置，block’[i]表示置亂后圖像的第i個塊位置，randnum代表生成的隨機(jī)數(shù)，其取值范圍是[1,blocknum]；“←”和“＝”為賦值操作；

對于每一個圖像塊，進(jìn)行塊內(nèi)多張保序加密表值替換，使用保序加密算法生成的表，應(yīng)用該表中的數(shù)替換灰度圖像塊中的像素值；塊內(nèi)像素值多表替換方法如下：

其中block{i,pixel[j,k]}表示第i個圖像塊內(nèi)第j行第k列的像素值，pixel[j,k]表示灰度圖像第j行第k列的灰度值，表示由保序加密算法生成的n張值替換的表，l表示選擇第l張表，l∈[1,n]；

對于每一個圖像塊，進(jìn)行塊內(nèi)像素位置隨機(jī)置亂，方法如下：

block’[i][j]←block[i][j＝randomnum] (4)

其中block’[i][j]表示塊內(nèi)像素位置隨機(jī)置亂后對應(yīng)位置的像素值，block[i][j]表示灰度圖像第i個塊中第j個像素值，j∈[1,m]，m為塊中像素個數(shù)，randomnum表示隨機(jī)生成的一串?dāng)?shù)字序列，其取值范圍為[1,m]。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LBP特征的加密圖像檢索方法，其特征在于：所述步驟S4，根據(jù)局部特征即圖像塊的LBP直方圖，采用BOW檢索模型生成全局特征，具體如下：

構(gòu)造詞匯表：利用K-Means算法構(gòu)造詞匯表；K-Means算法將所有圖像塊的LBP直方圖進(jìn)行聚類，形成K個聚類中心即詞匯表；

生成全局特征：通過統(tǒng)計詞匯表中每個聚類中心在圖像中出現(xiàn)的次數(shù)，將圖像表示為一個K維全局向量，記為H_i(h_i,1,h_i,2,h_i,3,…,h_i,K)，其中h_i,K稱為圖像的視覺詞匯，表示第K個聚類中心在圖像中出現(xiàn)的次數(shù)。