本发明涉及图像加密,具体是一种图像的加密存储方法和系统。
背景技术:
1、图像加密是图像处理技术中常用的一种处理手段,它可以保证图像的安全性,在网络技术非常发达的今天,图像加密需求非常常见。
2、最简单的一种图像加密方式是直接在原图中“打码”,这种加密方式使得加密后的图像的协调性很低,为了保证图像的协调性,现有的图像加密方案会采用替换式加密方案,也即,在图像中选取一部分对需要加密的区域进行替换,比如ps软件中的仿制图章工具,极大地提高了加密后的图像的协调性,但是,当需要加密的区域过大时,替换式加密过程的操作过程会非常繁琐,如何简化替换式图像加密过程是本发明技术方案想要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种图像的加密存储方法和系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种图像的加密存储方法,所述方法包括:
4、接收图像集,基于图像集构建存储库树;存储库树中任一父节点和子节点的连接线中含有数字标签,用于表示上采样尺寸;
5、以根存储库为起点,循环执行上采样,并将上采样后图像插入子存储库,直至其中一个叶存储库中插入数据;其中,图像中含有唯一标识,上采样过程中保留唯一标识;
6、接收用户输入的图像标识、加密区域以及加密级别,根据加密级别确定层数,根据图像标识在该层数的子存储库中查寻上采样后的图像,在上采样后的图像中对加密区域进行加密;其中,任一图像执行加密操作后,同一图像标识的所有图像实时更新;
7、实时记录图像的更新进程,以图像标识为索引插入密玥库;密玥库中的数据用于解密。
8、作为本发明进一步的方案:所述接收图像集,基于图像集构建存储库树的步骤包括:
9、接收图像集,在图像集中随机选取图像,获取图像尺寸;
10、对选取到的图像进行灰度转换,遍历灰度转换后的图像,确定图像直方图;
11、根据图像直方图和图像尺寸计算图像的信息量;
12、根据计算出的信息量计算平均信息量,根据平均信息量确定最大上采样尺寸;
13、将图像集作为根存储库,以最大上采样尺寸为节点数量创建存储库树;其中,存储库树中的叶存储库中的图像尺寸小于预设的阈值,存储库树中相邻层的两个节点的连接线中设有与上采样尺寸对应的数字标签;
14、信息量的计算过程为:
15、式中,y为信息量,p(i)为像素值为i的像素点数与图像像素点总数的比值,n和m为图像的尺寸,f(x)为预设的正比例函数,输入为图像的尺寸,输入为修正系数。
16、作为本发明进一步的方案:所述以根存储库为起点,循环执行上采样,并将上采样后图像插入子存储库,直至其中一个叶存储库中插入数据的步骤包括:
17、依次在根存储库中读取图像,计算图像的信息量;
18、根据图像的信息量和平均信息量的比值选取上采样尺寸;
19、匹配上采样尺寸与连接线中的数字标签,确定目标子存储库;
20、对读取到的图像进行上采样,插入目标子存储库;
21、以目标子存储库作为根存储库,循环执行上述内容,直至其中一个叶存储库中插入数据;
22、上采样过程为:式中,x(i,j)为上采样后的点(i,j)的值,d为上采样尺寸,的行列均为d;a(i,j)为上采样之前点(i,j)对应的区域,区域面积为d*d个像素点。
23、作为本发明进一步的方案:所述接收用户输入的图像标识、加密区域以及加密级别,根据加密级别确定层数,根据图像标识在该层数的子存储库中查寻上采样后的图像,在上采样后的图像中对加密区域进行加密的步骤包括:
24、接收用户输入的图像标识、加密区域以及加密级别;
25、根据加密级别确定层数,根据图像标识在该层存储库中查询图像,作为目标图像;
26、同步查询目标图像在其他层存储库中对应的图像以及相邻层图像的像素对应关系;
27、根据像素对应关系确定加密区域在目标图像中的映射区域;
28、拷贝映射区域的相邻区域,填充至映射区域;其中,拷贝内容包括像素对应关系。
29、作为本发明进一步的方案:所述拷贝映射区域的相邻区域,填充至映射区域的步骤包括:
30、以映射区域为中心,预设的数值为半径确定邻域范围;
31、在邻域范围中查询与映射区域相似度最低的子区域,作为相邻区域;
32、拷贝相邻区域,填充至映射区域,基于像素对应关系同步更新其他层存储库中具有相同图像标识的图像。
33、作为本发明进一步的方案:所述实时记录图像的更新进程,以图像标识为索引插入密玥库的步骤包括:
34、记录映射区域的位置和相邻区域的位置;
35、记录映射区域的像素对应关系;
36、以图像标识为索引统计映射区域的位置、相邻区域的位置以及映射区域的像素对应关系,插入密玥库。
37、本发明技术方案还提供了一种图像的加密存储系统,所述系统包括:
38、存储库树构建模块,用于接收图像集,基于图像集构建存储库树;存储库树中任一父节点和子节点的连接线中含有数字标签,用于表示上采样尺寸;
39、数据插入模块,用于以根存储库为起点,循环执行上采样,并将上采样后图像插入子存储库,直至其中一个叶存储库中插入数据;其中,图像中含有唯一标识,上采样过程中保留唯一标识;
40、数据加密模块,用于接收用户输入的图像标识、加密区域以及加密级别,根据加密级别确定层数,根据图像标识在该层数的子存储库中查寻上采样后的图像,在上采样后的图像中对加密区域进行加密;其中,任一图像执行加密操作后,同一图像标识的所有图像实时更新;
41、加密流程记录模块,用于实时记录图像的更新进程,以图像标识为索引插入密玥库;密玥库中的数据用于解密。
42、作为本发明进一步的方案:所述存储库树构建模块包括:
43、图像选取单元,用于接收图像集,在图像集中随机选取图像,获取图像尺寸;
44、转换遍历单元,用于对选取到的图像进行灰度转换,遍历灰度转换后的图像,确定图像直方图;
45、信息量计算单元,用于根据图像直方图和图像尺寸计算图像的信息量;
46、尺寸确定单元,用于根据计算出的信息量计算平均信息量,根据平均信息量确定最大上采样尺寸;
47、创建执行单元,用于将图像集作为根存储库,以最大上采样尺寸为节点数量创建存储库树;其中,存储库树中的叶存储库中的图像尺寸小于预设的阈值,存储库树中相邻层的两个节点的连接线中设有与上采样尺寸对应的数字标签;
48、信息量的计算过程为:
49、式中,y为信息量,p(i)为像素值为i的像素点数与图像像素点总数的比值,n和m为图像的尺寸,f(x)为预设的正比例函数,输入为图像的尺寸,输入为修正系数。
50、作为本发明进一步的方案:所述数据插入模块包括:
51、计算单元,用于依次在根存储库中读取图像,计算图像的信息量;
52、比对选取单元,用于根据图像的信息量和平均信息量的比值选取上采样尺寸;
53、匹配单元,用于匹配上采样尺寸与连接线中的数字标签,确定目标子存储库;
54、上采样单元,用于对读取到的图像进行上采样,插入目标子存储库;
55、循环执行单元,用于以目标子存储库作为根存储库,循环执行上述内容,直至其中一个叶存储库中插入数据;
56、上采样过程为:式中,x(i,j)为上采样后的点(i,j)的值,d为上采样尺寸,的行列均为d;a(i,j)为上采样之前点(i,j)对应的区域,区域面积为d*d个像素点。
57、作为本发明进一步的方案:所述数据加密模块包括:
58、数据接收单元,用于接收用户输入的图像标识、加密区域以及加密级别;
59、第一查询单元,用于根据加密级别确定层数,根据图像标识在该层存储库中查询图像,作为目标图像;
60、第二查询单元,用于同步查询目标图像在其他层存储库中对应的图像以及相邻层图像的像素对应关系;
61、区域确定单元,用于根据像素对应关系确定加密区域在目标图像中的映射区域;
62、拷贝填充单元,用于拷贝映射区域的相邻区域,填充至映射区域;其中,拷贝内容包括像素对应关系。
63、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明根据图像集中的尺寸构建树状结构的存储库,不断地对图像进行上采样,输入不同的存储库中,将每个图像转换为一个图像链,当需要加密时,直接在图像链中选取上采样后的图像,在上采样后的图像中执行加密操作,其他图像同步更新即可,上采样过程本身降低了数据量,使得原有的大面积加密区域在上采样后的图像中,有可能只是一个像素点,替换式加密过程非常容易,极大地简化了加密过程。
1.一种图像的加密存储方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的图像的加密存储方法,其特征在于,所述接收图像集,基于图像集构建存储库树的步骤包括:
3.根据权利要求2所述的图像的加密存储方法,其特征在于,所述以根存储库为起点,循环执行上采样,并将上采样后图像插入子存储库,直至其中一个叶存储库中插入数据的步骤包括:
4.根据权利要求1所述的图像的加密存储方法,其特征在于,所述接收用户输入的图像标识、加密区域以及加密级别,根据加密级别确定层数,根据图像标识在该层数的子存储库中查寻上采样后的图像,在上采样后的图像中对加密区域进行加密的步骤包括:
5.根据权利要求4所述的图像的加密存储方法,其特征在于,所述拷贝映射区域的相邻区域,填充至映射区域的步骤包括:
6.根据权利要求5所述的图像的加密存储方法,其特征在于,所述实时记录图像的更新进程,以图像标识为索引插入密玥库的步骤包括:
7.一种图像的加密存储系统,其特征在于,所述系统包括:
8.根据权利要求7所述的图像的加密存储系统,其特征在于,所述存储库树构建模块包括:
9.根据权利要求8所述的图像的加密存储系统,其特征在于,所述数据插入模块包括:
10.根据权利要求7所述的图像的加密存储系统,其特征在于,所述数据加密模块包括: