CN109561236A - 图像加密、识别方法装置、设备及介质 - Google Patents

图像加密、识别方法装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种图像加密、识别方法和装置，涉及图像处理领域。所述方法包括：从图像的轮廓中选择目标轮廓区域；在所述目标轮廓区域的至少一侧生成相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值。本发明实施例通过选择目标轮廓区域至少一侧生成相似性加密区域，并根据目标轮廓区域和目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值，实现了加密不易被发现，并且减少加密的运算量的效果。

Description

图像加密、识别方法装置、设备及介质
技术领域
本发明实施例涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像加密、识别方法装置、设备及介质。
背景技术
随着通信技术的发展，图像在不同设备之间被频繁传输，图像安全性已经成为一个关注热点，例如在图像共享、视频会议中。为了保证图像内容的安全性，需要采用计算机加密技术对图像进行加密。不同于传统的文本加密方式，图像具有数据内容大、结构复杂等特性，因而传统的文本加密方法并不适用于对图像加密。
当前图像加密方法，主要通过对图像内容进行编码或在图像固定位置增加冗余信息来加密图像，从而防止图像篡改。但是，采用编码方式进行加密，加密后的图像信息只能被持有密钥的使用者或特定的解析应用才能打开；采用冗余信息进行加密，图像只能被授权的方式打开。因此，采用现有的加密方式处于加密状态的图像容易被发现，发现之后，破解者就会尝试破解。尤其在web端的应用场景，加解密算法容易在浏览器暴露。
发明内容
本发明实施例提供一种图像加密、识别方法装置、设备及介质，通过选择目标轮廓区域至少一侧生成相似性加密区域，并根据目标轮廓区域和目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值，实现了加密不易被发现，并且减少加密的运算量的效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种图像加密方法，所述方法包括：
从图像的轮廓中选择目标轮廓区域；
在所述目标轮廓区域的至少一侧生成相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值。
第二方面，本发明实施例提供了一种图像识别方法，所述方法包括：
提取图像的目标轮廓区域和位于所述目标轮廓区域的至少一侧的相似性加密区域中的像素点信息；
将提取的目标轮廓区域和相似性加密区域中的像素点信息，与预设的像素编码规则进行匹配；
若检测到符合所述像素编码规则的像素点占比大于比例阈值，则确定所述图像未被篡改。
第三方面，本发明实施例提供了一种图像加密装置，所述装置包括：
轮廓区域选取模块，用于从图像的轮廓中选择目标轮廓区域；
像素值确定模块，用于在所述目标轮廓区域的至少一侧生成相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值。
第四方面，本发明实施例提供了一种图像识别装置，所述装置包括：
像素点信息提取模块，用于提取图像的目标轮廓区域和位于所述目标轮廓区域的至少一侧的相似性加密区域中的像素点信息；
匹配模块，用于将提取的目标轮廓区域和相似性加密区域中的像素点信息，与预设的像素编码规则进行匹配；
像素点检测模块，用于若检测到符合所述像素编码规则的像素点占比大于比例阈值，则确定所述图像未被篡改。
第五方面，本发明实施例提供了一种设备，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一所述的图像加密方法，和/或实现如本发明实施例中任一所述的图像识别方法。
第六方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的图像加密方法，和/或实现如本发明实施例中任一所述的图像识别方法。
本发明实施例通过选择目标轮廓区域至少一侧生成相似性加密区域，并根据目标轮廓区域和目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中各像素点的位置和像素值，确定相似性加密区域中各像素点的像素值，解决了现有图像加密方法易被发现，易破解的问题，实现了基于视觉防篡改，并且减少了加密运算量的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种图像加密方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种图像识别方法的流程图；
图3为本发明实施例三提供的一种图像加密装置的结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的一种图像识别装置的结构示意图；
图5为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种图像加密方法的流程图。本实施例用于防止图像在不同设备之间传输可能会被非法篡改的情况。该方法可以由本发明实施例提供的图像加密装置来执行，该装置可以集成于用于网络通信的设备中。参见图1，该方法具体包括：
S101、从图像的轮廓中选择目标轮廓区域。
具体的，提取图像的轮廓，并从轮廓中选择目标轮廓区域，作为后续待加密的区域。例如，通过Photoshop或Windows画图软件等将图像转化为位图，并将位图进行灰度处理，对灰度处理后的图像利用图像梯度算法等提取图像轮廓。选择目标轮廓区域指的是按照业务需求确定信息保密区域，选取一段轮廓像素点作为目标轮廓区域。另外，本发明实施例也可以将图像的完整轮廓均作为目标轮廓区域。
S102、在所述目标轮廓区域的至少一侧生成相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值。
可选的，将所述目标轮廓区域向所述至少一侧延伸至少一个像素点，作为所述相似性加密区域。具体的，可以将目标轮廓区域向轮廓内侧和/或轮廓外侧延伸至少一个像素，得到相似性加密区域，相应地，将位于目标轮廓区域延伸侧的图像区域作为相邻图像区域。其中，像素编码规则是指相似性加密区域中各位置处的像素值，与目标轮廓区域中关联位置处的像素值以及相邻图像区域中关联位置处的像素值之间的关系。目标轮廓区域、相似性加密区域和相邻图像区域中各像素位置之间的关联关系可以是目标轮廓区域中位置，与延伸该像素位置得到的相似性加密位置，以及与该位置相邻的相邻位置关联。本发明实施例中基于像素编码规则，进行像素级别的视觉加密，使得加密不易被发现，降低加密被破解的概率。其中，在所述目标轮廓区域的至少一侧生成相似性加密区域可以包括：控制所述相似性加密区域的各编码段中连续N个像素点的像素值采用所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值，连续M个像素点的像素值采用所述相邻图像区域中对应位置处像素点的像素值，其中，N大于M，并控制除所述编码段以外的相似加密区域中各像素点的像素值采用所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值。具体的，假如目标轮廓区域像素值是第一像素值，目标轮廓区域外边缘像素值是第二像素值，那么紧贴目标轮廓区域外侧，沿着所述目标轮廓区域，更改像素点的像素值，采用先连续5个第一像素值，再连续2个第二像素值的像素点(也可是先连续2个第二像素值，再连续5个第一像素值的像素点，本申请实施例不做限定)，并将所述5个第一像素值2个第二像素值共7个像素点构成的轮廓线至少重复K段，在所述目标轮廓区域外侧生成相似性加密区域。其中K的取值可以大于或等于5。通过预设像素编码规则确定相似加密区域中像素点的像素值，实现像素级别的加密，图像加密状态不易泄露，即实现了基于视觉防篡改的加密方式。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，S102可以包括：在所述目标轮廓区域的第一侧生成第一相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域第一侧的相邻像素区域中各像素点的位置和像素值，确定所述第一相似性加密区域中各像素点的像素值；在所述目标轮廓区域的第二侧生成第二相似性加密区域，并基于所述像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域第二侧的相邻像素区域中各像素点的位置和像素值，确定所述第二相似性加密区域中各像素点的像素值。
本发明实施例提供的技术方案，通过根据通过选择目标轮廓区域至少一侧生成相似性加密区域，并根据目标轮廓区域和目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值，实现了基于视觉防篡改的加密方式，并且减少了加密运算量的效果。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种图像识别方法的流程图。本实施例用于检验图像在不同设备之间传输是否被非法篡改的情况。该方法可以由本发明实施例提供的图像识别装置来执行，该装置可以集成于用于网络通信的设备中。参见图2，该方法具体包括：
S201、提取图像的目标轮廓区域和位于所述目标轮廓区域的至少一侧的相似性加密区域中的像素点信息。
其中，所述像素点信息可以包括：各像素点的像素值和位置信息。
S202、将提取的目标轮廓区域和相似性加密区域中的像素点信息，与预设的像素编码规则进行匹配。
其中，所述预设的像素编码规则与S102中预设的像素编码规则相同，具体的匹配过程包括：若所述相似性加密区域存在一编码段中的连续N个像素点的像素值是所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值，且连续M个像素点的像素值是位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中对应位置处像素点的像素值，则确定该编码段中像素点均与所述像素编码规则匹配，其中，N大于M。通过与预设的像素编码规则匹配，可以验证图像是否被篡改。
S203、若检测到符合所述像素编码规则的像素点占比大于比例阈值，则确定所述图像未被篡改。
其中，所述比例阈值可根据实际需求自定义，可选的，将比例阈值设置为80％，也就是说，如果有超过K*80％段轮廓线符合所述预设的像素编码规则，则认为所述相似性加密区域无修改，其中，轮廓线为像素值改变的像素点构成的，K为所述轮廓线的重复次数。
本发明实施例提供的技术方案，通过提取相似性加密区域中的像素点信息，并和所述预设的像素编码规则进行匹配，来判断图像是否被篡改，实现了保证图像真实性，提高了网络信息传输可靠性的效果。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种图像加密装置的结构示意图，该装置可执行本发明任意实施例所提供的图像加密方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图3所示，该装置可以包括：
轮廓区域选取模块31，用于从图像的轮廓中选择目标轮廓区域；
像素值确定模块32，用于在所述目标轮廓区域的至少一侧生成相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值。
在上述实施例的基础上，所述像素确定模块32具体用于：在所述目标轮廓区域的第一侧生成第一相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域第一侧的相邻像素区域中各像素点的位置和像素值，确定所述第一相似性加密区域中各像素点的像素值；在所述目标轮廓区域的第二侧生成第二相似性加密区域，并基于所述像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域第二侧的相邻像素区域中各像素点的位置和像素值，确定所述第二相似性加密区域中各像素点的像素值。
可选的，将所述目标轮廓区域向所述至少一侧延伸至少一个像素点，作为所述相似性加密区域。
在上述实施例的基础上，所述像素确定模块32还具体用于：控制所述相似性加密区域的各编码段中连续N个像素点的像素值采用所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值，连续M个像素点的像素值采用所述相邻图像区域中对应位置处像素点的像素值，其中，N大于M；控制除所述编码段以外的相似加密区域中各像素点的像素值采用所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值。
上述实施例所述图像加密装置用于执行上述实施例所述任一的图像加密方法，其技术原理和产生的技术效果类似，这里不再赘述。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种图像识别装置的结构示意图，该装置可执行本发明任意实施例所提供的图像识别方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图4所示，该装置可以包括：
像素点信息提取模块41，用于提取图像的目标轮廓区域和位于所述目标轮廓区域的至少一侧的相似性加密区域中的像素点信息；
匹配模块42，用于将提取的目标轮廓区域和相似性加密区域中的像素点信息，与预设的像素编码规则进行匹配；
像素点检测模块43，用于若检测到符合所述像素编码规则的像素点占比大于比例阈值，则确定所述图像未被篡改。
在上述实施例的基础上，所述匹配模块42具体用于：若所述相似性加密区域存在一编码段中的连续N个像素点的像素值是所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值，且连续M个像素点的像素值是位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中对应位置处像素点的像素值，则确定该编码段中像素点均与所述像素编码规则匹配，其中，N大于M。
上述实施例所述图像加密装置用于执行上述实施例所述任一的图像加密方法，其技术原理和产生的技术效果类似，这里不再赘述。
实施例五
图5为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图，如图5所示，该设备包括处理器50、存储器51、输入装置52和输出装置53；设备中处理器50的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器50为例；设备中的处理器50、存储器51、输入装置52和输出装置53可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
存储器51作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的图像加密和/或图像识别方法对应的程序指令/模块(例如，轮廓区域选取模块31、像素值确定模块32和/或像素点信息提取模块41、匹配模块42、像素点检测模块43)。处理器50通过运行存储在存储器51中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的图像加密和/或图像识别方法。
存储器51可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器51可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器51可进一步包括相对于处理器50远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置52可用于接收图像信息，输出装置53可包括显示屏等显示设备。
实施例六
本发明实施例六还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种图像加密和/或图像识别方法。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的图像加密和/或图像识别方法中的相关操作.
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种图像加密方法，其特征在于，所述方法包括：
从图像的轮廓中选择目标轮廓区域；
在所述目标轮廓区域的至少一侧生成相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述目标轮廓区域的至少一侧生成相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值，包括：
在所述目标轮廓区域的第一侧生成第一相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域第一侧的相邻像素区域中各像素点的位置和像素值，确定所述第一相似性加密区域中各像素点的像素值；
在所述目标轮廓区域的第二侧生成第二相似性加密区域，并基于所述像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域第二侧的相邻像素区域中各像素点的位置和像素值，确定所述第二相似性加密区域中各像素点的像素值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值，包括：
控制所述相似性加密区域的各编码段中连续N个像素点的像素值采用所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值，连续M个像素点的像素值采用所述相邻图像区域中对应位置处像素点的像素值，其中，N大于M；
控制除所述编码段以外的相似加密区域中各像素点的像素值采用所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述目标轮廓区域的至少一侧生成相似性加密区域，包括：
将所述目标轮廓区域向所述至少一侧延伸至少一个像素点，作为所述相似性加密区域。
5.一种图像识别方法，其特征在于，所述方法包括：
提取图像的目标轮廓区域和位于所述目标轮廓区域的至少一侧的相似性加密区域中的像素点信息；
将提取的目标轮廓区域和相似性加密区域中的像素点信息，与预设的像素编码规则进行匹配；
若检测到符合所述像素编码规则的像素点占比大于比例阈值，则确定所述图像未被篡改。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将提取的目标轮廓区域和相似性加密区域中的像素点信息，与预设的像素编码规则进行匹配，包括：
若所述相似性加密区域存在一编码段中的连续N个像素点的像素值是所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值，且连续M个像素点的像素值是位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中对应位置处像素点的像素值，则确定该编码段中像素点均与所述像素编码规则匹配，其中，N大于M。
7.一种图像加密装置，其特征在于，所述装置包括：
轮廓区域选取模块，用于从图像的轮廓中选择目标轮廓区域；
像素值确定模块，用于在所述目标轮廓区域的至少一侧生成相似性加密区域，并基于预设的像素编码规则，根据所述目标轮廓区域中各像素点的位置和像素值，以及位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中各像素点的位置和像素值，确定所述相似性加密区域中各像素点的像素值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述像素值确定模块，具体用于：
控制所述相似性加密区域的各编码段中连续N个像素点的像素值采用所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值，连续M个像素点的像素值采用所述相邻图像区域中对应位置处像素点的像素值，其中，N大于M；
控制除所述编码段以外的相似加密区域中各像素点的像素值采用所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值。
9.一种图像识别装置，其特征在于，所述装置包括：
像素点信息提取模块，用于提取图像的目标轮廓区域和位于所述目标轮廓区域的至少一侧的相似性加密区域中的像素点信息；
匹配模块，用于将提取的目标轮廓区域和相似性加密区域中的像素点信息，与预设的像素编码规则进行匹配；
像素点检测模块，用于若检测到符合所述像素编码规则的像素点占比大于比例阈值，则确定所述图像未被篡改。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述匹配模块，具体用于：
若所述相似性加密区域存在一编码段中的连续N个像素点的像素值是所述目标轮廓区域中对应位置处像素点的像素值，且连续M个像素点的像素值是位于所述目标轮廓区域至少一侧的相邻图像区域中对应位置处像素点的像素值，则确定该编码段中像素点均与所述像素编码规则匹配，其中，N大于M。
11.一种设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的图像加密方法，和/或实现如权利要求5或6所述的图像识别方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的图像加密方法，和/或实现如权利要求5或6所述的图像识别方法。
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