CN111737760A - 人脸图像存储传输方法、系统、存储介质、计算机、终端 - Google Patents

Abstract

本发明属于人脸识别技术领域，公开了一种人脸图像存储传输方法、系统、存储介质、计算机、终端，将一幅人像划分，将第一块使用秘密分享的技术分成多个共享份；依次将共享份嵌入到每块人像中去；然后处理第二块，第三块...，直至人像信息的份额嵌入完成；每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后：通过共享份额的提取，进行人像块的恢复；与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失。本发明使用的是秘密分享和人像信息嵌入的方法对以人像为媒体的内容信息进行安全认证并恢复，该方法可以对一定程度范围内损毁的人像进行恢复，因此具有较强的对抗篡改损毁的能力，并且不会由于简单的攻击造成全部信息暴露的问题。

Description

人脸图像存储传输方法、系统、存储介质、计算机、终端

技术领域

本发明属于人脸识别技术领域，尤其涉及一种人脸图像存储传输方法、系统、存储介质、计算机、终端。

背景技术

目前，随着计算机和网络技术高速发展，使用数字，图像，视频等媒体技术进行传输越来越普遍。人脸图像由于可用于人脸识别技术，从而得到广泛的应用。人脸识别系统一般包括图像摄取，人脸定位，图像预处理，以及某人的身份确认或者身份查找几个步骤。人脸图像一般是为确定某人的身份，所包含一系列的图像，将其与数据库中的若干已知身份的人脸图像进行比对，得到相似度系数的得分，从而判断其身份。该技术经过多年的研究已经成为图像分析与图像处理领域最成功的应用之一。从图像摄取端获取到人脸图像后进行传输，在人脸数据库端进行人像比对，在该过程中人像的损毁和篡改问题日益突出。因此，人们对接收到的图像信息的真实性提出了质疑。错误的人像造成人像比对相似率较低或比对失败的问题，不利于人脸识别技术的发展，因此，该问题需要得到广泛的关注。

在多媒体传输领域中，图像认证是其主要手段之一，按照待认证的数字图像是否需要进行预处理分为，主动认证和被动认证。常见的主动认证方法包括：数字签名技术和数字水印技术。数字签名技术是以电子形式存在于数据信息之中的，可用于辨别数据签署人的身份，并表明签署人的认可。在网络环境中，签名人用自己的私钥对文件进行签名，验证者通过公钥检验签名是否拥有相对应的私钥来验证签名的有效性。人像经过哈希函数计算生成一列哈希散列值，即数字签名，放在原始人像的开始或者结尾后一起发送给接收方。人像认证过程是将计算得到的待认证人像的签名信息与保存的原始数字签名进行比较，因此得到认证结果。数字水印技术在人像认证方面是以静止人像为载体，对数字人像的内容进行认证。认证水印可以是与人像内容相关或无关的标记信息，恢复水印确是能够体现人像内容特征的信息。认证水印和恢复水印应该在人像保持比较高的视觉质量前提下进行嵌入，然后生成含水印人像。待认证时，将认证水印提出对人像进行真实性和完整性的鉴别，因为恢复水印体现了人像的特征，有时也作用在人像认证过程。待定位后，将恢复水印提取出对人像的篡改区域进行恢复，能近似的还原人像的大致内容，恢复人像的场景。

现有技术的缺点：1.虽然数字签名技术简单易实现，以成熟的密码学为基础，一般的认证结果比较精确，但是也存在一些不足之处：(1).无法实现对人像内容的认证。数字签名技术是基于哈希函数的，而哈希函数对输入极其敏感，任何不同于数字签名都会使认证失败。(2).无法实现对人像篡改部分的定位以及恢复。认证的结果只包含成功和失败两种结果，无法对人像区域进行定位以及恢复。(3). 增大了原始数据长度。数字签名技术需要将数字签名附加在人像数据上进行发送，使存储空间变大。

现有技术的缺点：2.基于数字水印技术的人像认证虽然能够很好的改善了以上的问题，但是在实际应用中却存在一定的脆弱性。将水印嵌入人像信息中去时，为了提高人像抵抗攻击的能力，采用基于人像块的算法，对原图进行小波变换，生成两层水印，一层用于篡改检测及定位，一层用于篡改区域的恢复。但是当这两者均受到攻击时，并无法使人像进行恢复。为了解决这个问题，有学者提出了使用双重水印，将一个人像块的恢复水印重复嵌入到另外两个不同的人像中，但却增加了水印的嵌入量，使原始人像的质量下降。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有技术存在无法实现对人像内容的认证，无法实现对人像篡改部分的定位以及恢复，增大了原始数据长度。

(2)现有技术存在增加了水印的嵌入量，使原始人像的质量下降。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种人脸图像存储传输方法、系统、存储介质、计算机、终端。

本发明是这样实现的，一种人脸图像存储传输方法，所述人脸图像存储传输方法包括：

第一步，将一幅人像划分，将第一块使用秘密分享的技术分成多个共享份；

第二步，依次将共享份嵌入到每块人像中去；然后处理第二块，第三块...，直至人像信息的份额嵌入完成；将每块人像中像素点的像素值的低三位进行共享份信息的存储。

第三步，每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后通过共享份额的提取，进行人像块的恢复；将存储在像素点的像素值提取出来，然后进行共享份信息的还原，将还原出来的共享份代入设定的函数中进行原秘密图像的恢复；

第四步，与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失，在有限域内，进行图像对应像素值之间的相加，如果可以得到一幅像素值全为0的纯黑图像则证明图像未遭到篡改。

进一步，所述第一步将一幅人像划分为n块，将第一块使用秘密分享的技术分成n个共享份。

进一步，所述第二步依次将这n个共享份嵌入到每块人像中；然后同样处理第二块，第三块...，直至第n块人像信息的份额嵌入完成。

进一步，共享份嵌入到每块人像中使用人像块中像素的低三位存储共享份。

进一步，所述第四步人像信息遭到篡改或损毁时，当变化部分小于或等于 n-k块时，通过秘密分享进行恢复。

进一步，在(k,n)门限中，将一幅人像根据一定的规则分成n份，n份中的任意小于k份的共享份都不能得到原始人像的信息，只有当共享份达到k份及其以上时，将原始人像进行精确恢复。

本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

第一步，将一幅人像划分，将第一块使用秘密分享的技术分成多个共享份；

第二步，依次将共享份嵌入到每块人像中去；然后处理第二块，第三块...，直至人像信息的份额嵌入完成；

第三步，每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后:通过共享份额的提取，进行人像块的恢复；

第四步，与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

第一步，将一幅人像划分，将第一块使用秘密分享的技术分成多个共享份；

第二步，依次将共享份嵌入到每块人像中去；然后处理第二块，第三块...，直至人像信息的份额嵌入完成；

第三步，每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后:通过共享份额的提取，进行人像块的恢复；

第四步，与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失。

本发明的另一目的在于提供一种运行所述人脸图像存储传输方法的人脸图像存储传输系统，所述人脸图像存储传输系统包括：

人像划分模块，用于将将一幅人像划分，将第一块使用秘密分享的技术分成多个共享份；

共享份人像嵌入模块，用于依次将多个共享份嵌入到每块人像中；

人像块恢复模块，用于每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后通过共享份额的提取，进行人像块的恢复；

人像信息对比模块，用于与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失；人像信息遭到篡改或损毁时，当变化部分小于或等于n-k块时，通过秘密分享进行恢复。

本发明的另一目的在于提供一种终端，所述终端搭载所述的人脸图像存储传输系统。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明使用的是秘密分享和人像信息嵌入的方法对以人像为媒体的内容信息进行安全认证并恢复，该方法可以对一定程度范围内损毁的人像进行恢复，因此具有较强的对抗篡改损毁的能力，并且不会由于简单的攻击造成全部信息暴露的问题。

本发明在信息隐藏时，既保证人像的质量，也没有增加额外的存储空间；在进行人像篡改恢复时，将人像的可恢复能力提高到了50％以上。本发明可以根据数字水印技术技术的特点，对虚假图片进行鉴别，也可以对篡改的图像数据进行恢复。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的人脸图像存储传输方法流程图。

图2是本发明实施例提供的人脸图像存储传输系统的结构示意图；

图中：1、人像划分模块；2、共享份人像嵌入模块；3、人像块恢复模块； 4、人像信息对比模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种人脸图像存储传输方法、系统、存储介质、计算机、终端，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的人脸图像存储传输方法包括以下步骤：

S101：将一幅人像划分为n块，将第一块使用秘密分享的技术分成n个共享份；

S102：依次将这n个共享份嵌入到每块人像中去；然后同样处理第二块，第三块...，直至第n块人像信息的份额嵌入完成；

S103：每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后:通过共享份额的提取，进行人像块的恢复；

S104：与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失；人像信息遭到篡改或损毁时，当变化部分小于或等于n-k块时，通过秘密分享进行恢复。

如图2所示，本发明提供的人脸图像存储传输系统包括：

人像划分模块1，用于将将一幅人像划分，将第一块使用秘密分享的技术分成多个共享份。

共享份人像嵌入模块2，用于依次将多个共享份嵌入到每块人像中去。

人像块恢复模块3，用于每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后通过共享份额的提取，进行人像块的恢复。

人像信息对比模块4，用于与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失；人像信息遭到篡改或损毁时，当变化部分小于或等于n-k块时，通过秘密分享进行恢复。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

针对上述现存的人像内容无法定位恢复的问题，以及原始人像质量下降，存储空间增加的问题，本发明提出了一种基于秘密分享的人像安全存储传输方法。该方法使用秘密分享的思想将该思想运用于人像的安全认证及恢复，在保证了人像质量的同时，并未增加额外的存储开销，并且解决了人像的损毁恢复问题，很大程度上提高了人像的可恢复能力。

本发明的人脸图像存储传输方法的秘密分享的思想：在(k,n)门限中，将一幅人像根据一定的规则分成n份，这n份中的任意小于k份的共享份都不能得到原始人像的信息，只有当共享份达到k份及其以上时，即可以通过算法将原始人像进行精确恢复。

本发明结合了秘密分享技术的方法，将一幅人像划分为n块，将第一块使用秘密分享的技术分成n个共享份。然后依次将这n个共享份嵌入到每块人像中去(为了尽可能的不影像人像的质量，这里仅使用人像块中像素的低三位存储共享份)，然后同样处理第二块，第三块...，直至第n块人像信息的份额嵌入完成。这样每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后便可以通过共享份额的提取，进行人像块的恢复，然后与传输人像进行对比，即可知道人像信息是否篡改或损失。另一方面，人像信息遭到篡改或损毁时，当变化部分小于或等于n-k块时，通过秘密分享均可进行精确恢复。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人脸图像存储传输方法，其特征在于，所述人脸图像存储传输方法包括：

第一步，将一幅人像划分，将第一块使用秘密分享的技术分成多个共享份；

第二步，依次将共享份嵌入到每块人像中去；然后处理第二块，第三块...，直至人像信息的份额嵌入完成；将每块人像中像素点的像素值的低三位进行共享份信息的存储。

第三步，每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后通过共享份额的提取，进行人像块的恢复；将存储在像素点的像素值提取出来，然后进行共享份信息的还原，将还原出来的共享份代入设定的函数中进行原秘密图像的恢复；

第四步，与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失，在有限域内，进行图像对应像素值之间的相加，如果可以得到一幅像素值全为0的纯黑图像则证明图像未遭到篡改。

2.如权利要求1所述的人脸图像存储传输方法，其特征在于，所述第一步将一幅人像划分为n块，将第一块使用秘密分享的技术分成n个共享份。

3.如权利要求1所述的人脸图像存储传输方法，其特征在于，所述第二步依次将这n个共享份嵌入到每块人像中；然后同样处理第二块，第三块...，直至第n块人像信息的份额嵌入完成。

4.如权利要求3所述的人脸图像存储传输方法，其特征在于，共享份嵌入到每块人像中使用人像块中像素的低三位存储共享份。

5.如权利要求1所述的人脸图像存储传输方法，其特征在于，所述第四步人像信息遭到篡改或损毁时，当变化部分小于或等于n-k块时，通过秘密分享进行恢复。

6.如权利要求5所述的人脸图像存储传输方法，其特征在于，在(k,n)门限中，将一幅人像根据一定的规则分成n份，n份中的任意小于k份的共享份都不能得到原始人像的信息，只有当共享份达到k份及其以上时，将原始人像进行精确恢复。

7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

第一步，将一幅人像划分，将第一块使用秘密分享的技术分成多个共享份；

第二步，依次将共享份嵌入到每块人像中去；然后处理第二块，第三块...，直至人像信息的份额嵌入完成；

第三步，每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后:通过共享份额的提取，进行人像块的恢复；

第四步，与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失。

8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

第一步，将一幅人像划分，将第一块使用秘密分享的技术分成多个共享份；

第二步，依次将共享份嵌入到每块人像中去；然后处理第二块，第三块...，直至人像信息的份额嵌入完成；

第三步，每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后:通过共享份额的提取，进行人像块的恢复；

第四步，与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失。

9.一种运行权利要求1～6任意一项所述人脸图像存储传输方法的人脸图像存储传输系统，其特征在于，所述人脸图像存储传输系统包括：

人像划分模块，用于将将一幅人像划分，将第一块使用秘密分享的技术分成多个共享份；

共享份人像嵌入模块，用于依次将多个共享份嵌入到每块人像中；

人像块恢复模块，用于每一块人像都存有所有人像块的共享份，在接收到人像后通过共享份额的提取，进行人像块的恢复；

人像信息对比模块，用于与传输人像进行对比，得出人像信息是否篡改或损失；人像信息遭到篡改或损毁时，当变化部分小于或等于n-k块时，通过秘密分享进行恢复。

10.一种终端，其特征在于，所述终端搭载权利要求9所述的人脸图像存储传输系统。

Images