[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)

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• 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

本發(fā)明公開了基于輕量級(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)，屬于機(jī)器視覺和隱私保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，方法包括：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車牌制造設(shè)備打印后貼在機(jī)動(dòng)車車牌上；實(shí)現(xiàn)對(duì)基于輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的盜攝攝像頭采集算法的攻擊，卻不會(huì)對(duì)公共服務(wù)的專業(yè)電子監(jiān)控?cái)z像頭起作用，從而達(dá)到了對(duì)車輛信息及用戶信息的隱私保護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于輕量級(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)，屬于機(jī)器視覺和隱私保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，大街小巷都安裝了攝像頭，這些“電子眼”維護(hù)著城市的治安，保障著人民生命及財(cái)產(chǎn)安全；但技術(shù)從來都是雙刃劍，處于“探頭時(shí)代”的我們，在享受社會(huì)防控的同時(shí)，也面臨著個(gè)人隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

從建設(shè)和使用方來看，大致可將城市中的電子監(jiān)控?cái)z像頭分為三類：第一類是指政府投資建設(shè)于城市公共區(qū)域的，用于社會(huì)管理的；第二類是指企事業(yè)單位自建，主要用于單位內(nèi)部安全保衛(wèi)；第三類是指公民個(gè)體或商戶自建，用于自身安全防護(hù)。

但在現(xiàn)實(shí)中，仍存在眾多脫離監(jiān)管狀態(tài)下的電子攝像頭，是不可忽視的安全隱患，社會(huì)公眾的擔(dān)憂也與日俱增；如何保障車輛信息在被社會(huì)公共服務(wù)電子監(jiān)控?cái)z像頭記錄的同時(shí)，能夠抵御非法盜攝和其他惡意攻擊者的盜攝，對(duì)車輛隱私信息進(jìn)行有效地保護(hù)，目前還鮮有研究，是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)難題。

電子監(jiān)控?cái)z像頭持續(xù)拍攝行駛車輛圖片，再發(fā)送給遠(yuǎn)程硬件平臺(tái)進(jìn)行處理并完成車輛信息識(shí)別，這便是電子監(jiān)控?cái)z像頭的主要完成任務(wù)；用于社會(huì)管理及單位內(nèi)部等公共服務(wù)和盜攝微型攝像頭的主要區(qū)別在于供電方式及硬件的處理算法；用于公共服務(wù)的電子監(jiān)控?cái)z像頭一般根據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)220v額定電壓供電，由于電能充足，硬件可獲得較高的處理能力，可運(yùn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或集成算法(即深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)機(jī)器視覺算法的集成)，擁有極高的魯棒性；不同于公共電子監(jiān)控，在盜攝場(chǎng)景中，為了保持隱蔽性、逃避監(jiān)管以及獲取識(shí)別實(shí)時(shí)性，其硬件設(shè)計(jì)中一般使用自帶電源，例如10000mA以下的電池；由于傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要運(yùn)行環(huán)境的硬件計(jì)算能力強(qiáng)，散熱面積大，功耗多，不能有效的支持規(guī)模小的可移動(dòng)設(shè)備；因此，為了節(jié)約能源，盜攝設(shè)備的硬件平臺(tái)上一般嵌入的是輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于輕量級(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)，抵御非法盜攝和其他惡意攻擊者的盜攝，對(duì)車輛隱私信息進(jìn)行有效地保護(hù)。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的車牌防盜攝隱私保護(hù)方法，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車牌制造設(shè)備打印后貼在機(jī)動(dòng)車車牌上。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，所述對(duì)抗補(bǔ)丁樣本通過以下方法設(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。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，所述車牌識(shí)別模型通過以下方法進(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；