[發(fā)明專利]基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210988321.1
• 申請(qǐng)日: 2022-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN115358908A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧軍;陳先意;付章杰;顏凱;江棟;錢郁滔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T1/00
• 分類號(hào): G06T1/00;G06V20/62;G06V10/82;G06V10/774
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)方法，其特征在于，包括：

獲取原始車牌圖片；

根據(jù)原始車牌圖片設(shè)計(jì)對(duì)抗補(bǔ)丁樣本和斑點(diǎn)并疊加到原始車牌圖片上，得到防盜攝車牌圖片，所述防盜攝車牌圖片用于通過(guò)車牌制造設(shè)備打印后貼在機(jī)動(dòng)車車牌上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)方法，其特征在于，所述對(duì)抗補(bǔ)丁樣本通過(guò)以下方法設(shè)計(jì)：

從原始車牌圖片中采集圖案區(qū)域，根據(jù)圖案區(qū)域的大小進(jìn)行補(bǔ)丁圖像的初始化；

針對(duì)初始化的補(bǔ)丁圖像采用FGSM生成擾動(dòng)，將擾動(dòng)添加到原始車牌圖片上，得到對(duì)抗補(bǔ)丁樣本；

將對(duì)抗補(bǔ)丁樣本輸入到預(yù)訓(xùn)練好的車牌識(shí)別模型中，得到識(shí)別結(jié)果；

若識(shí)別結(jié)果低于預(yù)設(shè)的閾值則將對(duì)應(yīng)的對(duì)抗補(bǔ)丁樣本作為最終的對(duì)抗補(bǔ)丁樣本，否則重復(fù)上述步驟直至識(shí)別結(jié)果低于預(yù)設(shè)的閾值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)方法，其特征在于，所述車牌識(shí)別模型通過(guò)以下方法進(jìn)行訓(xùn)練：

獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

利用訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對(duì)YOLOv3-LITE進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的車牌識(shí)別模型；

所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中包括若干張車牌圖片。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)方法，其特征在于，所述對(duì)抗補(bǔ)丁樣本通過(guò)以下方法得到：

其中，Adv_patch是對(duì)抗補(bǔ)丁樣本，I是原始車牌圖片，ε是擾動(dòng)強(qiáng)度，表示對(duì)I求損失函數(shù)的梯度方向，表示生成的擾動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)方法，其特征在于，所述擾動(dòng)受不可打印性損失和平滑損失的約束，不可打印性損失和平滑損失通過(guò)以下方法進(jìn)行計(jì)算：

其中，L_nps是不可打印性損失，p_patch是補(bǔ)丁圖像中的一個(gè)像素，c_print是可被打印顏色集合c中的一種顏色，L_tv是平滑損失，p_i,j是(i,j)位置的像素，p_i+1,j是(i+1,j)位置的像素，p_i,j+1是(i,j+1)位置的像素。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)方法，其特征在于，所述斑點(diǎn)通過(guò)以下方法設(shè)計(jì)：

從原始車牌圖片中采集數(shù)字區(qū)域；

在數(shù)字區(qū)域中隨機(jī)選擇初始像素點(diǎn)，基于初始像素點(diǎn)使用單連通區(qū)域生成算法隨機(jī)生成單連通區(qū)域；

設(shè)置單連通區(qū)域的像素值，將單連通區(qū)域隨機(jī)添加到數(shù)字區(qū)域中，得到斑點(diǎn)；

將含有斑點(diǎn)的車牌圖片輸入到OpenALPR中，得到預(yù)測(cè)結(jié)果；

若預(yù)測(cè)結(jié)果小于預(yù)設(shè)值則將對(duì)應(yīng)的斑點(diǎn)作為最終的斑點(diǎn)，否則重復(fù)上述步驟直至預(yù)測(cè)結(jié)果小于預(yù)設(shè)值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)方法，其特征在于，所述單連通區(qū)域通過(guò)以下方法生成：

初始化一個(gè)數(shù)組BoundaryArray；

采集初始像素點(diǎn)周圍的四個(gè)像素點(diǎn)添加到BoundaryArray中；

從BoundaryArray中隨機(jī)選擇一個(gè)像素點(diǎn)，再次采集其周圍的四個(gè)像素點(diǎn)添加到BoundaryArray中，直到BoundaryArray的長(zhǎng)度達(dá)到預(yù)設(shè)值，此時(shí)BoundaryArray中的所有像素點(diǎn)即為單連通區(qū)域。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)方法，其特征在于，對(duì)抗補(bǔ)丁樣本和斑點(diǎn)通過(guò)以下方法疊加到原始車牌圖片上：

其中，表示原始車牌圖片I中位置(x,y)處的像素值，表示對(duì)抗補(bǔ)丁樣本Adv_patch中位置(x,y)處的像素值，表示原始車牌圖片I中位置(m,n)處的像素值，表示斑點(diǎn)Adv_spot中位置(m,n)處的像素值。

9.基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

原始車牌圖片獲取模塊：用于獲取原始車牌圖片；

隱私保護(hù)模塊：用于根據(jù)原始車牌圖片設(shè)計(jì)對(duì)抗補(bǔ)丁樣本和斑點(diǎn)并疊加到原始車牌圖片上，得到防盜攝車牌圖片，所述防盜攝車牌圖片用于通過(guò)車牌制造設(shè)備打印后貼在機(jī)動(dòng)車車牌上。