[發(fā)明專利]雙曲型偏微分方程具有保護隱私加密圖像去噪方法

在審

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• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112967202A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 王玉柱
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06F21/60
• 代理公司: 北京棘龍知識產(chǎn)權代理有限公司 11740
• 代理人: 李改平

本發(fā)明公開了雙曲型偏微分方程具有保護隱私加密圖像去噪方法，涉及圖像處理技術領域。所述具有保護隱私加密圖像去噪方法，包括以下步驟：Step1：輸入待處理的原始圖像樣本；Step2：對上述輸入的待處理原始圖像樣本進行噪聲添加，得到含噪聲圖像；Step3：由得到的含噪聲圖像建立去噪模型，判定圖像特征；Step4：選取閾值，對噪聲圖像邊緣進行檢測，并計算噪聲圖像的梯度幅值；Step5：根據(jù)相關問題的背景和圖像處理的數(shù)據(jù)建立雙曲型偏微分方程；Step6：對上述偏微分方程進行求解，得到去噪聲圖像。本發(fā)明雙曲型偏微分方程圖像去噪方法通過結(jié)合雙曲型偏微分方程及其算法對圖像去噪，有效提升圖像的去噪效率及精度，并且對去噪圖像進行加密，能夠形成隱私保護。

技術領域

本發(fā)明涉及圖像處理技術領域，特別是涉及雙曲型偏微分方程具有保護隱私加密圖像去噪方法。

背景技術

圖像去噪是指減少數(shù)字圖像中噪聲的過程，現(xiàn)實中的數(shù)字圖像在數(shù)字化和傳輸過程中常受到成像設備與外部環(huán)境噪聲干擾等影響，稱為含噪圖像或噪聲圖像；噪聲是圖象干擾的重要原因,一幅圖象在實際應用中可能存在各種各樣的噪聲,這些噪聲可能在傳輸中產(chǎn)生,也可能在量化等處理中產(chǎn)生，根據(jù)噪聲和信號的關系可將其分為三種形式:f(x,y)表示給定原始圖象,g(x,y)表示圖象信號,n(x,y)表示噪聲；

雙曲型偏微分方程是描述振動或波動現(xiàn)象的一類重要的偏微分方程，雙曲型偏微分方程解可以分解為振動與振動相乘，或指數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)相乘的形式，一般能量無窮,它主要用于描述振動、波動現(xiàn)象與相應的運動過程,它的一個典型特例是波動方程和n=1時的波動方程,可用來描述弦的微小橫振動，稱為弦振動方程,雙曲型方程最重要的性質(zhì)是其柯西問題的適定性。有時人們也用此來作為雙曲型方程定義的基礎,一個雙曲型方程的特征多項式可以允許有多重實根出現(xiàn)，而且方程是否為雙曲型與該方程的低階項有關；

目前的圖像去噪方法在實際操作應用中的便利度不足，方法運行復雜，與雙曲型偏微分方程的算法結(jié)合度不高，影響操作效率，并且目前的圖像去噪方法對圖像的隱私保護效果不足，存在一定的局限性；為此，我們提出雙曲型偏微分方程具有保護隱私加密圖像去噪方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供雙曲型偏微分方程具有保護隱私加密圖像去噪方法，以解決上述背景中提出的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明為雙曲型偏微分方程具有保護隱私加密圖像去噪方法，所述具有保護隱私加密圖像去噪方法，包括以下步驟：

Step1：輸入待處理的原始圖像樣本；

Step2：對上述輸入的待處理原始圖像樣本進行噪聲添加，得到含噪聲圖像；

Step3：由得到的含噪聲圖像建立去噪模型，判定圖像特征；

Step4：選取閾值，對噪聲圖像邊緣進行檢測，并計算噪聲圖像的梯度幅值；

Step5：根據(jù)相關問題的背景和圖像處理的數(shù)據(jù)建立雙曲型偏微分方程；

Step6：對上述偏微分方程進行求解，得到去噪聲圖像；

Step7：再次利用雙曲型偏微分方程算法進行圖像的系數(shù)分解，建立驗證模型，進行數(shù)值實驗；

Step8：依據(jù)實驗仿真結(jié)果，圖像驗證成功，則進入Step9，圖像驗證不成功，則重新進入Step4，直至圖像完成驗證；

Step9：對圖像進行加密，形成隱私保護；

Step10：輸出去噪后的圖像。

優(yōu)選地，所述Step2中對輸入的待處理原始圖像樣本進行噪聲添加，并在必要時進行灰度轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選地，所述Step2中圖像噪聲的添加來源包括圖像采集、圖像傳輸和圖像壓縮，所述圖像的噪聲種類包括椒鹽噪聲和高斯噪聲。