CN113330499A - 传感器装置和加密方法 - Google Patents

Abstract

本发明提高了通过利用阵列传感器捕获图像而获得的图像信号的加密的安全性。该传感器装置包含：阵列传感器，该阵列传感器中一维或二维地布置多个像素，每个像素具有用于可见光或不可见光的光接收元件；以及加密单元，用于对来自阵列传感器中的像素的读取信号进行加密。通过对读取信号进行加密，可以防止图像信号以明文的形式保存在存储器中，从而提高安全性。

Description

传感器装置和加密方法

技术领域

本发明涉及传感器装置和加密方法，尤其涉及对从阵列传感器获得的图像信号进行加密的技术领域。

背景技术

在一些情况下，对通过阵列传感器(图像传感器)成像获得的图像信号进行加密，在所述阵列传感器中排列有多个光接收元件。例如，对于通过监控摄像机进行成像获得的图像信号，考虑对图像信号进行加密，使得不将个人指定为被摄体。

作为相关技术的技术，PTL 1公开了可以对捕获的图像进行加密。

[引文列表]

[专利文献]

[PTL 1]

日本专利申请公开第2009-027333号

发明内容

[技术问题]

在相关技术中，对从阵列传感器读取的图像信号执行这种类型的加密并与明文一起临时存储在外部存储器中。因此，存在以下情况：由于进行加密时使用恶意软件等故意引起错误而被黑客攻击的风险，将存储器内容作为转储文件输出，并且复制放在存储器上的明文。

考虑到这样的情况创作了本技术，并且本技术的目的是实现对通过阵列传感器成像获得的图像信号的加密的安全性的改进。

[问题解决方案]

根据本发明的一个方面，一种传感器装置包括：阵列传感器，其中包括用于可见光或不可见光的光接收元件的多个像素一维或二维地排列；以及加密单元，被配置为对来自阵列传感器的像素的读取信号进行加密。

通过以这种方式加密读取信号，可以使图像信号不以明文存储在存储器中。

在根据本技术的方面的传感器装置中，考虑加密单元包括使用模拟信号执行读取信号的幅度控制的第一幅度控制单元，并且第一幅度控制单元根据加密密钥执行幅度控制以加密读取信号。

利用来自传感器装置外部的模拟信号难以获取读取信号。

在根据本技术的方面的传感器装置中，考虑加密单元包括第二幅度控制单元，第二幅度控制单元对由A/D转换器转换为数字信号的读取信号执行幅度控制，并且第二幅度控制单元根据加密密钥执行幅度控制以对读取信号进行加密。

由此，通过对数字信号进行幅度控制来执行加密，与对模拟信号进行幅度控制的情况相比，能够进一步提高加密处理的精度。

在根据本技术的方面的传感器装置中，考虑阵列传感器和加密单元被配置在一个封装件中。

因此，可以在硬件方面实现防篡改。

在根据本技术的方面的传感器装置中，考虑加密单元基于光电随机数生成加密密钥，光电随机数是基于阵列传感器的光电转换而获得的随机数，并且加密单元基于所生成的加密密钥对读取信号进行加密。

由此，能够实现与使用伪随机数的情况相比更难对加密密钥进行解密的加密。

在根据本技术的方面的传感器装置中，考虑加密单元基于在帧周期期间获得的光电随机数来生成加密密钥，该帧周期与作为加密目标的读取信号的帧周期不同。

因此，可以增加从加密图像估计加密密钥的难度。

在根据本技术的方面的传感器装置中，考虑加密单元响应于检测到来自传感器装置外部的未授权访问而重新获取光电随机数。

因此，在检测到来自外部的未授权访问之后，可以执行基于重新获取的光电随机数的加密。

在根据本技术的方面的传感器装置中，考虑加密单元响应于光电随机数的重新获取而从存储器中擦除先前生成的加密密钥。

因此，可以防止泄漏使用过去的加密的光电随机数。

在根据本技术的方面的传感器装置中，考虑加密单元响应于加密密钥的生成，从存储器擦除图像信号，该图像信号为光电随机数的来源。

因此，可以防止由于作为光电随机数的来源的图像的泄漏而估计光电随机数。

根据本发明的另一方面，一种加密方法包括：对来自阵列传感器的像素的读取信号进行加密，所述多个像素包括用于可见光或不可见光的光接收元件并且一维或二维地排列。

根据该加密方法，可以获得与根据前述现有技术的传感器装置类似的操作效果。

附图说明

[图1]是示出根据本技术的实施例的传感器装置的框图。

[图2]是示出基于光电随机数生成加密过滤器(加密密钥)的方案的示例的示图。

[图3]是示出根据实施例的幅度控制电路对读取信号进行加密的图像的示图。

[图4]是示出当使用数字信号对读取信号进行加密时的传感器装置的配置示例的示图。

[图5]是示出根据实施例的传感器装置的结构的示例的示图。

[图6]是示出根据实施例的传感器装置的结构的另一示例的示图。

[图7]是示出根据实施例的传感器装置的结构的又一示例的示图。

[图8]是示出根据第一实施例的为实现加密而执行的处理的过程的流程图。

[图9]是示出根据第一实施例的分析结果数据的输出的示图。

[图10]是示出将解码密钥安全地传送到图像接收器侧的方案的示例的示图。

[图11]是示出当目标类别为人物时的逐步加密的图像的示图。

[图12]是示出当目标类别是车辆时的逐步加密的图像的示图。

[图13]是示出用于逐步加密的特定方案的示例的示图。

[图14]是示出隐藏级别的变化示例的示图。

[图15]是示出根据第二实施例的用于加密的特定方案的示例的示图。

[图16]是示出根据第二实施例的ROI的修改示例的示图。

[图17]是示出根据第二实施例的从对种子帧成像到存储随机数的对策处理的流程图，随机数为加密密钥的来源。

[图18]是示出根据第二实施例的基于所生成的加密密钥对目标图像进行加密的处理的流程图。

[图19]是示出根据第二实施例的分析结果数据的输出的示图。

[图20]是示出以颜色单位而被分配了随机数的加密密钥的生成示例的示图。

具体实施方式

在下文中，将按以下顺序描述实施例。

<1.第一实施例>

[1-1.传感器装置的配置]

[1-2.用于加密的随机数]

[1-3.处理目标信号]

[1-4.防篡改]

[1-5.处理过程]

[1-6.分析信息的输出示例]

[1-7.密钥的传送]

<2.第二实施例>

[2-1.第二实施例的加密方案]

[2-2.处理过程]

[2-3.分析信息的输出示例]

<3.修改示例>

<4.实施例的结论>

<5.本技术>

在下面要描述的实施例中，传感器装置1被例示为包括光接收元件阵列并输出图像信号作为检测信号的图像传感器。具体地，根据实施例的传感器装置1是具有通过图像分析检测对象的功能的装置，并且可以被称为智能阵列传感器。

<1.第一实施例>

[1-1.传感器装置的配置]

图1示出传感器装置1的配置示例。在图1中，外部处理器11和外部传感器12也被示为与传感器装置1执行数据通信的外部装置。假设外部处理器11是为了与传感器装置1通信而连接的通用处理器。

传感器装置1包括被配置作为如下的单元：图像传感器装置、诸如动态随机存取存储器(DRAM)的存储器装置、以及作为硬件的人工智能(AI)功能处理器。作为集成装置，例如，三个单元具有3层堆叠结构，具有所谓的1层平坦配置，或具有2层堆叠结构(例如，存储器装置和AI功能处理器在同一层中)。

在图1中，传感器装置1包括阵列传感器2、幅度控制电路10、模数转换器(ADC)/像素选择器3、缓存器4、逻辑单元5、存储器6、接口单元7和计算单元8。

阵列传感器2被配置为使得检测元件是用于可见光或不可见光的光接收元件，并且包括光接收元件的多个像素被一维或二维地排列。例如，许多像素在行和列方向上二维排列，并且在像素的光接收元件中通过光电转换输出二维图像信号。

在下面的描述中，假定阵列传感器2是输出二维图像信号的图像传感器。然而，传感器装置1中的阵列传感器2还可以被配置为其中排列声波检测元件的传感器阵列模块、其中排列触觉信息检测元件的传感器阵列模块等。

幅度控制电路10对由阵列传感器2光电转换的电信号(模拟信号)执行幅度控制。在本示例中，幅度控制电路10被配置为能够基于来自计算单元8的指令来改变幅度比，这一点将在后面描述。

由阵列传感器2光电转换的电信号通过幅度控制电路10输入到ADC/像素选择器3。ADC/像素选择器3将作为输入模拟信号的电信号转换为数字数据，并输出图像信号作为数字数据。

ADC/像素选择器3具有用于阵列传感器2的像素(图像传感器)的像素选择功能。因此，可以仅获取阵列传感器2中所选择的像素的光电转换的信号，可以将光电转换的信号转换为数字数据，并且可以将光电转换的信号输出。即，ADC/像素选择器3通常将形成一帧图像的所有有效像素的光电转换信号转换为数字数据并输出该数字数据，但也可以仅将选择的像素的光电转换信号转换为数字数据并输出该数字数据。

ADC/像素选择器3以帧为单元获取图像信号。每帧的图像信号被临时存储在缓存器4中，在适当的时间被读取，并且被提供用于逻辑单元5的处理。

逻辑单元5对每个输入帧图像信号执行各种必要的信号处理(图像处理)。

例如，假设逻辑单元5通过诸如颜色校正、伽玛校正、色阶处理、增益处理和轮廓增强处理的处理来调整图像质量。还假设逻辑单元5执行改变数据大小的处理，例如数据压缩处理、分辨率转换或帧率转换。

在由逻辑单元5执行的每个处理中，设定用于每个处理的参数。例如，存在诸如增益值、压缩率、帧率和颜色或亮度的校正系数的设定值。逻辑单元5使用为每个处理设定的参数来执行必要的处理。在该实施例中，在一些情况下由计算单元8设定参数。

由逻辑单元5处理的图像信号存储在配置作为例如DRAM的存储器6中。

作为存储器6，假定DRAM、静态随机存取存储器(SRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)等。MRAM是通过磁性来存储数据的存储器，并且已知使用隧道磁阻(TMR)元件来代替磁芯。在TMR元件中，通过磁性物质插入对应于几个原子的非常薄的绝缘材料层，使得电阻根据磁性物质层的磁化方向而变化。即使在断电时，TMR元件的磁化方向也不会改变，因此实现了非易失性存储器。较大的写电流需要进一步微细化。因此，已知一种自旋力矩转移(STT)-MRAM，其中为了实现存储器单元的微细化，使用STT来流动和写入在不使用磁场的情况下完成自旋的电子。当然，其他存储元件可用作存储器6的具体实例。

存储在存储器6中的图像信号通过接口单元7在必要的定时被传输并输出到外部处理器11等。

外部处理器11对从传感器装置1传输的图像信号执行图像分析和图像识别处理，以执行必要的对象检测等。

外部处理器11还可以参考外部传感器12的检测信息。

这里，考虑外部处理器11以有线或无线的方式连接到传感器装置1。

包括传感器装置1的成像装置具有网络通信功能，并且还被配置为能够经由诸如因特网或局域网(LAN)等网络将由传感器装置1获得的图像信号(捕获的图像信号)传输到成像装置的外部计算机装置(例如，云服务器等)。例如，在这种情况下，外部处理器11在一些情况下被认为是例如云计算系统中的处理器。

计算单元8被配置为例如单个AI处理器。计算单元8包括关键帧选择单元81、对象(object，物体)区域识别单元82、类别识别单元83、参数选择单元84、加密控制单元85和未授权访问检测单元86，如图所示，作为可执行的计算功能。这些计算功能可以由多个处理器来配置。

关键帧选择单元81响应于预定算法或指令执行从用作移动图像的图像信号的帧中选择关键帧的处理。

对象区域识别单元82在由阵列传感器2光电转换并由ADC/像素选择器3获取的图像信号的帧中检测作为检测候选的对象的区域，或者在该对象的图像(帧)中执行检测目标对象周围的区域(边界框)的识别处理。

从图像信号中检测到的对象是为了从图像中识别的目的而作为检测目标的对象。检测目标对象根据传感器装置1或外部处理器11的检测目的、处理能力、应用种类等而不同。然而，这里提到的所有对象都可能是检测目标对象。作为对象中的一些，可以例示动物、移动对象(汽车、自行车、飞机等)、自然对象(蔬菜、植物等)、工业产品/部件、建筑物、设施、山、海、河流、星星、太阳和云。

在该示例中，对象区域识别单元82执行基于边界框计算感兴趣区域(ROI)的处理，感兴趣区域(ROI)为指示处理目标区域(感兴趣区域)的区域信息。

类别识别单元83对由对象区域识别单元82检测的对象的类别进行分类。

类别是指示对象分类的信息。例如，要检测的对象(object，物体)被分类为“人”、“汽车”、“飞机”、“船”、“卡车”、“鸟”、“猫”、“狗”、“鹿”、“青蛙”、“马”等。

参数选择单元84根据每个类别存储用于信号处理的参数，并使用由类别识别单元83识别的被检测对象的类别、边界框等来选择相应的单个参数或多个相应的参数。在逻辑单元5中设置单个参数或多个参数。

这里，前述计算单元8的各种功能的处理是在图像传感器中通常不执行的处理。在实施例中，在图像传感器内执行对象检测、类别识别以及基于对象检测和类别识别的控制。因此，可以根据检测目的将要提供给外部处理器11的图像信号设定为适当的，或者可以适当地减少数据量，使得检测能力不会劣化。

加密控制单元85执行控制，使得通过在阵列传感器2中成像而获得的图像信号被加密。将再次描述由加密控制单元85执行的用于加密图像信号的处理的具体示例。

未授权访问检测单元86检测来自传感器装置1的外部的未授权访问。具体地，本示例中的未授权访问检测单元86检测从外部对存储在存储器6中的数据的未授权访问。

当未授权访问检测单元86检测到未授权访问时，日志信息(例如，指示检测日期和时间或未授权访问类型的信息等)被记录在存储器6的预定区域中。

[1-2.用于加密的随机数]

这里，根据本实施例的传感器装置1对图像信号进行加密。在相关技术中，在许多情况下，由软件生成的伪随机数被用作用于加密的随机数。然而，伪随机数是通过用于计算数值的算法生成的，并且不能生成真随机数。因此，存在解密和复制加密密钥的风险。

考虑到这一点，本实施例中使用光电随机数来生成加密密钥。

光电随机数是基于阵列传感器2的光电转换而获得的随机数。具体地，在该示例中，获取通过阵列传感器2的光电转换获得的每个像素的电信号的值作为光电随机数，以生成加密密钥。

图2示出了基于光电随机数生成加密过滤器(加密密钥)的方案的示例。

首先，在图的左侧例示通过阵列传感器2的光电转换获得的像素的电信号的值。具体地，在该示例中，将通过在阵列传感器2中成像而获得的图像(静止图像)的每个像素值(亮度值)用作光电随机数。

在下文中，被捕获以获得光电随机数的帧图像，即，作为光电随机数的来源的帧图像，在此被称为“种子帧”。

在该示例中，不将像素的电信号的值用作加密密钥，而是以将像素的电信号的值中的至少一些值分配给与获得电信号的值的像素位置不同的像素位置的格式来生成加密密钥，如在图的右侧所例示的。换言之，通过相对于作为光电随机数获得的像素的电信号的值来混洗(shuffle)像素位置来生成加密密钥。

因此，与使用将像素的电信号的值原样分配给获得电信号的值的像素位置的加密密钥的情况相比，能够提高安全性，因为难以对加密密钥进行解密。

这里，在生成加密密钥时，还可以通过预定算法来调制和使用像素的电信号的值。例如，将通过将每个像素的电信号的值乘以预定系数而获得的值例示为该像素的随机数。或者，当每个像素的电信号的值含有小数点后的值时，可以采用在该像素位置处将作为小数点后的值的整数而获得的值设定为随机数的方案。

在生成加密密钥时，不必混洗上述像素位置，并且每个像素的电信号的值也可以用作加密密钥。

[1-3.处理目标信号]

在相关技术中，当通过在阵列传感器2中成像而获得的图像信号被加密时，通常，从阵列传感器2读取的图像信号以明文状态被临时存储在存储器中，并且所存储的图像信号被加密。

然而，当采用这样的加密方案时，通过在使用恶意软件等进行加密时故意地引起错误而被黑客攻击，将存储器内容作为转储文件输出，并且复制放在存储器上的明文变得可能。

因此，在本实施例中，因为从阵列传感器2的像素读取的信号被加密，所以图像信号没有以明文存储在存储器中。

具体地，在该示例中，图1所示的幅度控制电路10使用根据图2所示的加密密钥的系数对阵列传感器2的像素读取的信号执行幅度控制，从而实现对读取信号的加密。

图3是示出由幅度控制电路10对读取信号进行加密的图像的示图。

如图所示，通过包括在幅度控制电路10中的放大器，将从阵列传感器2中的每个像素读取的信号(在这种情况下，电荷信号)乘以根据加密密钥的系数。在图1所示的传感器装置1中，以这种方式在模拟信号级控制每个像素的读取信号的幅度，由ADC/像素选择器3对读取信号进行A/D转换，并通过缓存器4和逻辑单元5存储在存储器6中。

加密控制单元85通过根据放大器中的加密密钥设定系数来加密从阵列传感器2中的每个像素读取的信号。

图3仅仅是图像图，并且不必在幅度控制电路10中在每个像素处提供放大器。例如，当如在电荷耦合装置(CCD)图像传感器中那样执行集体读取时，在一些情况下，幅度控制电路10中所包括的放大器是每个像素所共有的一个放大器。在这种情况下，以时分方式执行每个像素的幅度控制。

这里，各个像素的读取信号可以被称为形成图像信号的信号。即，在读取信号是形成图像信号的一部分的信号的意义上，各个像素的读取信号属于图像信号。

上文已经描述了根据模拟信号对读取信号进行加密的示例，作为对读取信号进行加密的示例。然而，也可以在A/D转换之后根据数字信号对读取信号进行加密。

图4是示出使用数字信号对读取信号进行加密时的传感器装置1的配置示例的示图。

在这种情况下，代替幅度控制电路10，传感器装置1包括幅度控制电路10A，幅度控制电路10A对由ADC/像素选择器3转换为数字信号的读取信号执行幅度控制。

在这种情况下，除了将根据加密密钥的每个像素的系数设定对象从幅度控制电路10改变到幅度控制电路10A之外，加密控制单元85的处理是相同的。因此，将避免重复描述。

这里，当模拟读取信号被加密时，如上所述，从外部未授权地获取模拟信号是非常困难的。因此，可以实现安全性的改进。

当模拟读取信号被加密时，存在关于通过解码加密图像获得的图像的图像劣化的再现的问题。

然而，例如，当使用目标图像来分析诸如人的目标的属性或动作时，可以检测或分析目标作为图像的再现性，并且认为没有实际问题发生。

另一方面，在对数字读取信号进行加密时，可以提高加密处理的准确性，并且可以提高图像的再现性。

这里，对读取信号执行的上述加密是根据流加密方案的一种加密。流加密方案是一种以诸如比特单位或字节单位等预定数据单位加密明文的加密方法。

在流加密方案中，不必相对于加密目标信号对准数据的长度。因此，不必对目标信号进行加密的预处理。因此，通过采用流加密方案，可以加速加密处理。

[1-4.防篡改]

在该示例中，传感器装置1在硬件方面实现了防篡改。如图5所例示，将阵列传感器2、存储器6和计算单元8的芯片封装为一个。在图5的示例中，用作存储器6的芯片堆叠在用作计算单元8的芯片上，并且用作阵列传感器2的芯片进一步堆叠在用作存储器6的芯片上。

在本示例中，例如在用作阵列传感器2的芯片内形成对读取信号进行加密的加密单元。

加密控制单元85包括在用作计算单元8的芯片中，加密控制单元85基于光电随机数生成加密密钥，并使加密单元基于加密密钥执行加密。

在该示例中，通过Cu-Cu连接执行每个芯片的电连接以连接由Cu(铜)制成的焊盘，并且通过分解传感器装置1来破坏这种电连接部分。即，可以在硬件方面实现防篡改。

图6是示出传感器装置1的结构的另一示例的示图。与图5的差异是计算单元8和存储器6之间的分级关系的反转。

图7是示出传感器装置1的又一示例的示图。与图5的不同之处在于，用作存储器6的多个芯片被堆叠(在所示示例中为两层)。

虽然未示出，但是在传感器装置1中，存储器6可以形成在与计算单元8相同的层中作为两层的结构，或者阵列传感器2、存储器6和计算单元8也可以形成在相同的层中作为一层的结构。

通过采用图5至图7所例示的一种封装配置，可以采取对策来改善对由于诸如上述Cu-Cu连接的分解而从存储器6未授权获取信息的抵制，并且因此可以实现硬件方面的防篡改。

[1-5.处理过程]

接下来，将参照图8的流程图描述由计算单元8执行以实现根据上述第一实施例的加密的处理的过程。

下面要描述的至少一些处理也可以实现为通过硬件执行的处理。

首先，作为前提，计算单元8响应于未授权访问检测单元86对未授权访问的激活和检测而开始图8所示的处理。

通过响应于检测到未授权访问而开始图8所示的处理，响应于检测到未授权访问而执行光电随机数(S101)的获取或加密密钥(S105)的生成。即，响应于检测到未授权访问而重新获取光电随机数，并且基于重新获取的光电随机数重新生成加密密钥。因此，可以实现软件方面的防篡改。

图8所示的处理也可以基于另一条件而开始。例如，可以响应于来自外部的指令(例如，根据操作输入的指令)或每隔给定间隔来开始处理。

在图8中，计算单元8执行步骤S101中的静止图像捕获处理。静止图像捕获处理是捕获作为加密密钥的生成来源的静止图像的处理。计算单元8控制阵列传感器2以捕获对应于一个帧的图像(读取每个像素的电荷)。

在下文中，对应于作为产生加密密钥的来源的一个帧的图像(静止图像)在这里被称为“种子帧”。

当在步骤S101中执行静止图像捕获处理时，将图像数据作为种子帧存储在存储器6中。

在步骤S101之后的步骤S102中，计算单元8对像素值执行均匀性检查处理。均匀性检查处理是检查种子帧中像素的亮度值的均匀性的处理。具体而言，计算单元8对亮度值为零或饱和值(最大值)的像素数进行计数。

作为像素值的均匀性检查处理，也可以执行读取信号的值为目标的均匀性检查处理。

在步骤S102之后的步骤S103中，计算单元8确定均匀性是否过度。具体地，在步骤S102中确定所计数的像素数是否等于或大于预定阈值(例如，对应于有效像素数的30％至50％的值)。

当在步骤S102中确定计数的像素数等于或大于预定阈值并且均匀性过度时，处理进行到步骤S104，并且计算单元8执行擦除种子帧的处理，即，擦除作为存储在存储器6中的种子帧的图像数据的处理。然后，处理返回至步骤S101。

因此，种子帧可被再次成像以对应于种子帧的像素值的随机性低的情况。即，可以再次获取光电随机数，以对应于光电随机数的随机性低的情况。

因此，可以防止使用基于具有低随机性的随机数的加密密钥的加密，并且可以实现安全性的改进。

相反，当在步骤S103中确定所计数的像素数不等于或大于阈值且均匀性不过大时，处理进行到步骤S105且计算单元8产生加密密钥。具体地，在该示例中，基于种子帧中的每个像素的亮度值，生成指示将在幅度控制电路10(或10A)中的每个放大器中设定的系数的加密密钥。

这里，在本示例中，在步骤S105的处理中，不生成将像素的亮度值分配给获得了亮度值的像素位置的这种格式的加密密钥，而是生成将像素的亮度值中的至少一些分配给与获得了亮度值的像素位置不同的像素位置的这样格式的加密密钥。

由此，难以对加密密钥进行解密，并且能够提高安全性。

在步骤S105之后的步骤S106中，计算单元8执行擦除种子帧的处理，即，通过步骤S101的成像处理来擦除作为存储在存储器6中的种子帧的图像数据的处理。

通过执行擦除种子帧的处理，可以防止由于作为光电随机数的来源的图像的泄漏而估计光电随机数。

例如，当计算单元8的处理能力高或者种子帧的图像尺寸小时，不必将种子帧临时存储在存储器6中。在这种情况下，经由步骤S102和S103的处理之后，计算单元8(加密控制单元85)在步骤S105中接收来自例如幅度控制电路10(或10A)的光电随机数，并生成加密密钥。在这种情况下，步骤S106的擦除处理是不必要的(当然，步骤S104的擦除处理也是不必要的)。

随后，在步骤S107中，存在现有密钥，计算单元8擦除该现有密钥。例如，当图8所示的处理在每个给定时间开始时，通过先前执行的步骤S108的处理将加密密钥存储在存储器6中。步骤S107的处理是在现有的加密密钥以这种方式存储在存储器6中时擦除加密密钥的处理。

通过执行擦除现有密钥的处理，可以防止先前用于加密的加密密钥的泄漏，并且因此可以防止先前加密的信号被非法解码。

随后，在步骤S108中，计算单元8执行存储加密密钥的处理。即，执行将在步骤S105中生成的加密密钥存储在存储器6中的处理。

当执行步骤S108的存储处理之后，计算单元8结束图8所示的一系列处理。

在传感器装置1中，将通过在阵列传感器2中成像获得的图像信号设定为目标以使用在步骤S108中存储的加密密钥执行加密。具体地，在计算单元8(加密控制单元85)结束图8所示的处理之后，在幅度控制电路10(或10A)中的每个放大器中设定基于所存储的加密密钥的每个像素的系数，并且执行基于存储在通过阵列传感器2中的成像获得的图像信号中的加密密钥的加密。

在该示例中，阵列传感器2执行对移动图像的成像，并且形成移动图像的每一帧图像由幅度控制电路10(或10A)加密。

这里，如从以上描述所理解的，在该示例中，基于在与加密目标图像信号的光电随机数不同的帧周期期间获得的光电随机数来加密图像信号。

因此，可以增加从加密图像估计加密密钥的难度，并且因此可以实现安全性的改进。

还可以基于在与加密目标图像信号相同的帧周期期间获得的光电随机数来加密图像信号。

[1-6.传感器装置的输出信息]

这里，计算单元8分析目标对象(具体地，上述类别中的目标类别的对象)的属性或操作。

例如，当通过在阵列传感器2中成像得到的图像是店铺内的监控图像的情况下，能够分析诸如目标顾客(人)的数量、顾客的性别、年龄、身高、体重、有无眼镜、预防和非预防等属性，或者通过分析这些图像，能够分析店铺内的顾客的姿势变化、移动轨迹(交通线)等顾客的动作。

可替换地，当通过在阵列传感器2中成像获得的图像是在道路上行驶的车辆的监视图像时，可以分析诸如目标车辆的型号或颜色、乘客的数量和乘客的性别的属性，或者可以分析诸如道路上的交通线和车辆速度的动作。

如图9所示，在传感器装置1中，可以采用将上述实施例中的加密的移动图像数据(图中，“加密的移动图像数据”)和指示分析结果的数据(图中，“分析的结果数据”)输出到外部处理器11的构造。

此时，接口单元7可以输出分析的结果数据作为加密的移动图像数据的元数据。或者，可以独立于加密的移动图像数据输出分析的结果数据。

对于分析的结果数据，例如，可以考虑外部处理器11一侧向接口单元7给出必要信息的指令，并且接口单元7根据该信息输出信息。

这里，在本示例的加密方案中，在读取信号时执行加密。因此，计算单元8为了进行对象检测或分析，需要对加密的图像信号进行解码。在本示例中，计算单元8在以运行(同时进行，on the fly)方案对存储在存储器6中的加密图像数据进行解码的同时执行对象检测或分析处理。运行方案是在以字节为单位或字为单位对加密数据进行解码的同时处理加密数据的方案。

因此，当从图像中检测到对象或者分析检测到的对象时，可以降低处于明文状态的图像信号泄漏的可能性，并且因此可以实现安全性的提高。

[1-7.密钥的传送]

将参考图10描述将解码密钥安全地传送到图像接收器侧的方案的示例。该方案是使用公钥的加密来传送公用密钥的方案。

首先，图像接收器侧生成公钥和私钥，并将公钥传送给包括传感器装置1的摄像装置100(见图10的(A))。

获取公钥的摄像装置100侧将基于上述光电随机数生成的加密密钥设定为公用密钥，使用该公钥对该公用密钥进行加密，并将加密的公用密钥传输给图像接收器侧(参见图10的(B))。

然后，图像接收器侧使用在图10的(A)(参见图10的(C))中生成的私钥对所传输的公用密钥(解码密钥)进行解码。

因此，此后，图像接收器侧可以使用解码的公用密钥对从摄像装置100接收的加密的移动图像数据进行高速解码。图10的(D)示意性示出了使用摄像装置100侧的公用密钥对图像进行加密的情况的示图。图10的(E)示意性示出了在图像接收器侧使用公用密钥对利用公用密钥加密的图像数据进行解码的情况。

在图10的(B)中用公钥加密公用密钥和在图10的(C)中用私钥解码公用密钥时，需要大约几秒的时间。然而，在一个密钥的传送中，加密和解码仅执行一次。

<2.第二实施例>

[2-1.第二实施例的加密方案]

接下来，将根据第二实施例描述加密方案。

在以下描述中，相同的附图标记被给予与上述部分类似的部分，并且将省略其描述。在第二实施例中，由于传感器装置1的配置与图1所示的配置类似，因此将避免对其重复描述。

在第二实施例中，执行图像信号中的目标区域的加密。

具体地，在第二实施例中，执行基于在整个图像和目标区域之间不同的加密密钥的加密。通过基于在特定部分的区域与目标区域的其他区域之间不同的加密密钥执行加密，根据保留在图像接收器侧的解码密钥逐级(step by step，逐步)地分离地改变信息的隐藏级别。

图11和图12是示出根据第二实施例的逐步加密的图像的示图。

图11示出当目标类别为人时的逐步加密的图像。

图11的(A)示出加密前的图像。在这种情况下，目标区域AT是在图像中显示人的部分的整个区域。在这种情况下，作为特定部分的区域的特定区域AS是人的面部的区域。

图11的(B)示出仅对特定区域AS进行加密的图像，图11的(C)示出仅对包括特定区域AS的目标区域AT进行加密的图像，图11的(D)示出对图像的整个区域进行加密的图像。

图12是示出当目标类别是车辆时的逐步加密的图像的示图。图12的(A)示出加密前的图像。

在这种情况下，目标区域AT是在图像中显示车辆的部分的整个区域，并且特定区域AS是车辆的乘客和车牌的区域。

图12的(B)示出仅对特定区域AS进行加密的图像，图12的(C)示出仅对包括特定区域AS的目标区域AT进行加密的图像，图12的(D)示出对图像的整个区域进行加密的图像。

在此，图12的(A)所示的加密前的图像是既显示乘客又显示车牌而能够指定个人的个人信息。因此，将图像用于销售数据等是不适当的。

例如，在仅对图12的(B)所示的特定区域AS加密的图像中，不取得包含驾驶员在内的乘客或能够指定个人的车牌等信息，能够为了车辆标志的销售目的而确定车辆的型号或数量。在仅对图12的(C)所示的目标区域AT加密的图像中，在不取得个人信息或型号信息的情况下，仅能够取得与车辆的数量和移动相关的信息。例如，可以确定拥塞情况。

在图11和图12的示例的情况下，生成至少三种加密密钥作为加密密钥，即，与图像的整个区域的加密相对应的第一加密密钥，与仅目标区域AT的加密相对应的第二加密密钥，以及与仅特定区域AS的加密相对应的第三加密密钥。

图13是示出用于逐步加密的特定方案的示例的示图。

在该示例中，不单独地基于第一、第二和第三加密密钥对目标图像进行加密，而是基于其中组合了多个加密密钥的组合密钥对目标图像进行加密。

首先，准备用于对特定区域AT进行加密的第三加密密钥，用于对目标区域AT的整个区域进行加密的第二加密密钥以及用于对图像的整个区域进行加密的第一加密密钥。当产生三种加密密钥时，可以获得三种光电随机数(即三种种子帧可以被成像)。然而，在该示例中，根据公共的光电随机数来生成三种加密密钥，以缩短生成加密密钥所需的时间。具体地，在该示例中，为了生成三种加密密钥，生成三种随机数(称为第一、第二和第三随机数)，其中每个像素的数值的布置在公共的光电随机数中不同。

第三加密密钥被生成为其中从第三随机数的数值中提取特定区域AS的每个像素的数值的加密密钥。

第二加密密钥被生成为其中从第二随机数的数值中提取目标区域AT的每个像素的数值的加密密钥。

第一加密密钥被生成为其中原样应用第一随机数的加密密钥。

此外，如图所示，将其中组合了第一、第二和第三加密密钥的加密密钥生成为组合密钥。

基于所述组合密钥对目标图像进行加密。

通过执行上述逐步加密，可以根据保留在图像接收器侧的解码密钥单独地改变信息的隐藏级别。

图14是示出隐藏级别的变化示例的示图。

这里，从级别0到级别3的四个级别被定义为与密钥的保留相关的级别。如图所示，级别0意味着没有密钥，级别1意味着仅保留第一加密密钥，级别2意味着保留第一和第二加密密钥的组合密钥，级别3意味着保留第一、第二和第三加密密钥的组合密钥。

在级别0的情况下，在图像接收器侧，可以在不对加密图像进行解码的情况下获得对整个区域进行加密的图像。

在级别1的情况下，在图像接收器侧，可以使用第一加密密钥来解码除目标区域AT之外的区域。因此，获得了仅对目标区域AT进行加密的图像。

在级别2的情况下，在图像接收器侧，可以使用第一和第二加密密钥的组合密钥对特定区域AS之外的区域进行解码，从而获得其中仅对目标中的特定区域AS进行加密的图像。

在级别3的情况下，在图像接收器侧，可以使用第一、第二和第三加密密钥的组合密钥来解码图像的整个区域。在这种情况下，可以获得没有隐藏信息的图像。

这里，在该示例中，由于加密目标图像是移动图像，因此作为图像中显示的目标的对象可能在图像中随时间移位。因此，当上述作为目标的目标区域AT被加密时，需要跟踪目标。

在下文中，将参考图15描述根据第二实施例的用于包括目标跟踪的加密的特定方案的示例。

在图15中，目标的类别是“人”。为了便于图15的描述，给出了在目标区域AT中没有区分特定区域AC和其他区域，并且仅对图像中的目标区域AT和其他区域进行加密和分离的示例。

首先，图15的(A)所示的帧Fl指示作为目标类别的人没有被成帧的状态。这里，给出了在图像中标识作为“树”而不是目标类别的对象的示例。

这里，图像的整个区域被加密，而不管是否存在目标。即，在该示例中，基于与图像的整个区域相对应的第一加密密钥，在幅度控制电路10(或10A)中对每一帧F的图像进行加密，并且随后将每一帧F的图像存储在存储器6中。在图15的每个分割图中，彩色密钥标记指示作为目标的图像的整个区域被加密为输出图像。

为了跟踪目标，计算单元8执行图像中的对象的区域的区域检测或类别识别(以上描述的对象区域识别单元82和类别识别单元83的处理)。为了执行这样的处理，计算单元8对已经被加密和存储的帧图像进行解码。即，计算单元8在对基于第一加密密钥加密的帧图像进行解码的同时执行跟踪目标的处理。

计算单元8根据同时方案在此时执行解码。由此，能够降低在追踪目标时处于明文状态的图像信号泄漏的可能性，能够实现安全性的提高。

图15的(B)中所示的帧F2指示作为目标类别的“人”的状态。在这种状态下，作为目标类别的“人”与已经被识别出的“树”一起被识别。

当对象以这种方式被识别为目标类别时，计算单元8(对象区域识别单元82)在对象区域周围的精确位置坐标处计算边界框20。

例如，在图15的(C)中示出了作为目标类别的人的图像的边界框20的示例。即，将边界框20计算为与目标类别相对应的对象的更准确的区域。

此外，计算单元8(对象区域识别单元82)基于边界框20计算作为感兴趣区域的ROI21。

图15的(D)示出ROI 21和边界框20。例如，通过扩展边界框20(ax×by)的纵横比(x×y)来计算ROI 21。扩展比例a和b可针对水平或垂直方向分别设定。扩展比可以是固定的，但也可以认为是从传感器装置1的外部(例如外部处理器11等)指定的。

在该示例中，使用与图像的整个区域的加密密钥不同的加密密钥将ROI 21加密为目标区域AT。

这里，帧F2是其中目标类别在图像中被新识别的帧并且可以被重新表示为目标类别发现帧。

在该示例中，由于采用了对从像素读取的信号进行加密的方案，因此无法基于关于ROI 21的第二加密密钥对目标类别发现帧进行加密。目标类别发现帧已经仅基于第一加密密钥被加密并且被存储在存储器6中。当以这种方式仅基于第一加密密钥加密的目标类别发现帧被照原样输出时，ROI 21的图像区域不被隐藏，并且仅被公开给第一加密密钥的持有者。

因此，在该示例中，通过从存储器6中擦除目标类别发现帧，根据保留在图像接收器侧的解码密钥来单独实现适当的隐藏级别。

图15的(E)示出了作为帧F2之后的帧的帧F3。

从目标类别发现帧之后的帧F开始，基于第二加密密钥将ROI 21加密为目标。这里，ROI 21是在作为目标类别发现帧的帧F2的时间点计算的ROI 21。

当作为目标类别的“人”正在移动时，该人在帧F3中从帧F2移动到移动方向侧。当ROI 21处于大于边界框20的范围内时，作为目标类别的人在帧F3中进入ROI 21。即，作为目标类别的人进入基于第二加密密钥加密的目标范围。

在帧F3之后，对于目标类别类似地计算边界框20和ROI 21。因此，跟踪目标类别(参见图15的(F))。

在帧F4之后，与帧F3类似，基于第二加密密钥将在紧接的前一帧F中计算的ROI 21加密为目标(参见图15的(G))。

图15的(H)示出在作为目标类别的“人”离开帧图像之后的帧Fn。当目标类别离开帧图像时，不计算ROI 21。因此，仅基于第一加密密钥对帧Fn的图像进行加密。

在前面的描述中，已经描述了从边界框20扩展的矩形区域是ROI 21的示例，但是ROI 21不限于矩形区域。

例如，可以使用语义分割，即，像素级的对象区域检测，从目标类别的对象的区域计算ROI 21。

图16是示出基于语义分割的ROI 21的修改示例的示图。这是扩展对象(例如，人)的像素区域并设定非矩形ROI 21的示例。

例如，在一些情况下，具有突起的卡车、骑自行车的人等没有被部分地含有或者太大以至于不能被含有在矩形ROI 21中。当根据像素级的对象位置生成非矩形ROI 21时，可以适当地设置与目标相关的隐藏区域，而不会过多或不足。

[2-2.处理过程]

将参考图17和图18的流程图来描述由计算单元8执行的以实现第二实施例的上述加密的处理的过程。

图17是示出从对种子帧成像到存储作为加密密钥的来源的随机数的对策处理的流程图。在图17中，与以上在图8中描述的处理类似的处理将被给予相同的步骤编号，并且将省略对其的描述。

与图8的处理中一样，响应于未授权访问检测单元86对未授权访问的激活和检测，图17所示的处理开始。可替代地，还可以基于其他条件来启动该处理。例如，可以每给定的时间间隔开始该处理。

在图17和图18中描述的至少一些处理也可以通过硬件的处理实现。

在图17中，在这种情况下，当在步骤S103中确定均匀性过大时，处理进行到步骤S201，并且计算单元8生成每个级别的随机数。这里，由于在目标区域AT中没有区分特定区域AS，所以生成两种随机数，即上述被描述为随机数的第一随机数和第二随机数。

已经描述了基于种子帧的光电随机数生成各种随机数的方案。因此，将避免对其重复描述。

在这种情况下，响应于在步骤S201中执行的随机数生成处理，计算单元8在步骤S106中执行擦除种子帧的处理。

然后，响应于在步骤S106中执行的擦除处理，在步骤S202中，当存在现有随机数时，计算单元8执行擦除现有随机数的处理。即，该处理是在步骤S203存在存储在存储器6中的级别的随机数(第一随机数和第二随机数)之前执行的擦除随机数的处理。

在步骤S202之后的步骤S203中，计算单元8执行将在步骤S201中生成的每一级的随机数存储在存储器6中的处理。然后，图17所示的一系列处理结束。

图18是示出基于所生成的加密密钥对目标图像进行加密的处理的流程图。

首先，计算单元8在步骤S301等待加密目标图像的成像开始。当成像开始时，计算单元8在步骤S302中利用第一加密密钥执行加密处理。即，基于第一加密密钥的每个像素的系数被指示给幅度控制电路10(或10A)以对阵列传感器2的读取信号进行加密。如从前面的描述所理解的，在该示例中，第一加密密钥是其中按原样应用第一随机数的加密密钥。

在步骤S302之后的步骤S303中，计算单元8执行对象区域识别处理。此外，随后，在步骤S304中，计算单元8执行类别识别处理。步骤S303的对象区域识别处理是上述对象区域识别单元82的处理。执行从对象的当前帧和区域的图像中检测候选对象的处理。步骤S304的类别识别处理是上述类别识别单元83的处理。识别在所述对象区域标识处理中检测到的对象的类别。当检测到多个对象或多种对象时，识别对象的类别并将对象分类。例如，在图15的(B)的上述情况中，以这样的方式执行类别识别和分类，使得类别“树”的对象的数量是1，并且类别“人”的对象的数量是1。

计算单元8以同时方案在对在下面将描述的步骤S302或步骤S313中加密的帧图像进行解码的同时，执行步骤S303和S304的处理。

在步骤S304之后的步骤S305中，计算单元8确定是否存在目标类别。即，确定在步骤S304中识别的类别中是否存在目标类别。

当不存在目标类别时，计算单元8在步骤S306等待下一帧(等待下一帧周期的到达)，然后处理返回到步骤S302。即，对每一帧重复执行步骤S302中的图像的整个区域的加密处理，步骤S303中的对象区域识别处理和步骤S304中的类别识别处理，直到检测到目标类别。

当在步骤S305中确定存在目标类别时，处理进行到步骤S307，计算单元8计算边界框20。随后，在步骤S308中，计算ROI 21。

此外，随后，在步骤S309中，计算单元8生成通过组合第一加密密钥和第二加密密钥而获得的组合密钥，在第二加密密钥中，第二随机数的数值仅应用于ROI 21。

响应于步骤S309中组合密钥的生成，计算单元8在步骤S310中确定当前帧是否是目标类别发现帧。当当前帧是目标类别发现帧时，计算单元8在步骤S311中执行擦除目标类别发现帧的处理。因此，对于目标类别发现帧，不管密钥保留级别是否为级别1，都可以防止目标的图像部分未被隐藏。

当在步骤S310中当前帧不是目标类别发现帧时，计算单元8通过步骤S311的擦除处理，并在步骤S312中执行等待下一帧的处理。当执行步骤S311的擦除处理时，计算单元8在步骤S312中执行等待下一帧的处理。

响应于在步骤S312中执行的等待处理，计算单元8在步骤S313中利用在紧接的前一帧中生成的组合密钥来执行加密处理。即，基于组合密钥的每个像素的系数被指示给幅度控制电路10(或10A)以加密阵列传感器2的读取信号。

在步骤S313之后的步骤S314中，计算单元8确定成像是否结束，即确定加密目标图像的成像是否进入结束状态，例如通过从外部给出结束成像的指令来。

当成像没有结束时，计算单元8将处理返回到步骤S303。这样，直到成像结束，重复上述处理。即，当连续存在目标类别时，执行关于类别目标的ROI的计算、基于计算的ROI生成组合密钥的以及基于在前一帧中生成的组合密钥的加密处理。当不存在目标类别时，使用第一加密密钥执行加密处理而不使用组合密钥执行加密处理。

当成像结束时，计算单元8结束图18所示的一系列处理。

在该示例中，ROI 21被设定为通过扩展边界框20而获得的区域，使得目标对象被包括在下一帧中，但是纵横比(x×y)的扩展(ax×by)中的扩展比例a和b也可以被认为对应于帧率。

例如，当帧率低时，帧间隔的时间被延长并且诸如人的对象的移动量增加。因此，认为ROI 21大于在帧率高的情况下的ROI 21。

当通过区分特定部分和其他区域而对目标区域AT进行加密时，以与上述方案类似的方案针对特定部分计算边界框20和ROI 21，并且生成将第三随机数的数值应用于计算出的ROI 21的第三加密密钥。此外，可以生成通过组合第一、第二和第三加密密钥而获得的组合密钥，并将组合密钥用于对下一帧的图像进行加密。

[2-3.分析信息的输出示例]

在第二实施例中，传感器装置1可以被配置为将分析的结果数据连同加密的移动图像数据一起输出到外部(参见图9)。

此时，在第二实施例中，将目标区域AT加密为目标。因此，所分析的结果数据不限于文本数据，并且还可以是例如作为图像显示的数据，如图19中所例示的。

在图19中，图19的(A)示出加密之前的原始图像。

在图19的(B)中，作为在图像上显示关于目标(在此为“人”)分析的属性信息的示例，以向加密状态下的目标区域添加颜色而分开显示目标的性别信息。

图19的(C)示出将通过目标分析处理得到的姿势信息Ib进一步叠加在加密状态的目标区域上的示例。

以此方式，通过将作为目标的目标区域进行加密，可以提供图像集以更容易地确定目标的属性或动作的分析结果，同时确保个人信息的隐藏。

近年来，在许多情况下，商店中的摄像机视频被用作销售数据。在这些情况下，不必指定访问该商店的个体顾客，而获得访问该商店的顾客的属性分析、动作分析等所需的信息。可以在图19的(A)的图像的状态下指定个体的数据是具有高隐藏性的信息，并且为了高安全性而采取对策的系统是必要的，并且因此成本可能是高的。在图19的(B)所示的图像中，商店中的顾客的交通线路或者男女的属性是已知的，因此作为销售数据是有用的。在图19的(C)所示的图像中，能够进一步识别顾客的姿势。因此，还可以确定持有但未尝试过商品的顾客的动作，从而可以作为具有高价值的销售数据。

在图19的(B)的图像和图19的(C)的图像两者中，不能指定个体。因此，与图19的(A)的图像相比，存在以下优点：图像可在以低成本采取针对安全性的对策的系统中操作。由于使用了安装了根据本实施例的传感器装置1的相机，因此尽管在店内相机中安装了恶意软件，也不存在明文数据。因此，存在没有黑客攻击的风险的优点。

<3.修改示例>

实施例不限于上述具体示例，而是可以考虑各种修改示例。

例如，虽然上面特别提及，但是可以使用包括例如Bayer阵列等中的滤色器的阵列传感器作为阵列传感器2。即使当获得彩色图像作为捕获图像时，也可以适当地应用本技术。

当使用包括滤色器的阵列传感器2时，例如，将由垂直×水平＝多个像素×多个像素形成的预定多个像素设定为一个颜色单位，针对每个颜色单位组合像素值，并且获得诸如RGB值的颜色信号值。例如，当采用Bayer阵列时，将其中形成RGGB滤色器的垂直×水平＝2×2＝4个像素设定为一个颜色单位，将RGGB的像素值(亮度值)组合到每个颜色单位，从而可以获得一组RGB值。

当使用包括滤色器的阵列传感器2时，还可以生成以颜色单位为单元分配随机数值的加密密钥作为用于图像加密的加密密钥。

图20是示出以颜色单位分配有随机数的加密密钥的生成示例的示图。

在图20的(A)的示例中，颜色单位中的一个像素的亮度值被分配为该单元中的每个像素的随机数值。具体地，在该图的示例中，对于每个颜色单位，左上像素的亮度值被分配为该单元中的每个像素的随机数值。

在图20的(B)的示例中，对于每个颜色单位(unit，单元)，将通过使用单位中的像素的亮度值的预定计算而计算的值分配作为每个像素的随机数值。作为具体示例，对于每个颜色单位，考虑将该单元中的像素的亮度值的平均值分配作为该单元中的每个像素的随机数值。即，对于位于图中最左上位置的颜色单位，设定Vmix1＝(V1+V2+V7+V8)/4。

此时，不是必须使用单元中所有像素的亮度值来执行计算，而是可以仅使用一些像素的亮度值来执行计算。例如，设定Vmix1＝(V1+V7)/2。不必对每个单元使用平均值。例如，考虑为每个单元分配像素的亮度值的和值，诸如Vmix1＝V1+V2+V7+V8。

如上所述，通过生成以颜色为单位分配随机数值的加密密钥，与为每个像素分配随机数值的情况相比，可以进一步减少处理负担。

以上给出了在使用光电随机数的加密中将加密目标信号设定为图像信号的示例，但是加密目标信号不限于图像信号。

上面已经关于对从阵列传感器2的像素读取的信号进行加密的方案和对作为目标的目标区域进行加密的方案，使用光电随机数进行加密的示例进行了描述，但是关于这些方案，用于加密的随机数不限于光电随机数。例如，也可以使用伪随机数。可替换地，当使用真随机数时，可以例示这样的方案，其中通过相应的传感器检测诸如热或声音的变化的基本上不可能预测或再现的自然现象，并且基于该值生成随机数。

<4.实施例的结论>

如上所述，如第一实施例所述，根据实施例的加密装置(传感器装置1)包括加密密钥生成单元(加密控制单元85)，该加密密钥生成单元基于光电随机数生成加密密钥，该光电随机数是基于由阵列传感器(阵列传感器2)进行的光电转换而获得的随机数，在该阵列传感器(阵列传感器2)中，包括用于可见光或不可见光的光接收元件的多个像素被一维或二维地排列；以及加密单元(幅度控制电路10或10A)，被配置为基于由加密密钥生成单元生成的加密密钥对目标信号进行加密。

由此，能够实现与使用伪随机数的情况相比难以对加密密钥进行解密的加密。

因此，可以实现安全性的改进。

在根据本实施例的加密装置中，加密密钥生成单元获取通过光电转换获得的每个像素的电信号的值作为光电随机数，并生成加密密钥。

由此，能够生成难以解密的加密密钥。

因此，可以实现安全性的改进。

此外，在根据实施例的加密装置中，加密单元基于加密密钥对通过在阵列传感器中成像而获得的图像信号进行加密。

因此，可以使用为阵列传感器的每个像素分配了用于加密的系数的加密密钥来对图像信号进行加密。

因此，不必执行复杂的计算处理来对图像信号进行加密，从而可以加快加密处理。

此外，在根据实施例的加密装置中，加密密钥生成单元以将像素的电信号的值中的至少一些值分配给与获得电信号的值的像素位置不同的像素位置的格式生成加密密钥。

因此，与使用将像素的电信号的值原样分配给获得电信号的值的像素位置的加密密钥的情况相比，难以对加密密钥进行解密。

因此，可以实现安全性的改进。

在根据实施例的加密装置中，加密密钥生成单元基于在与作为加密单元的加密目标的图像信号的帧周期不同的帧周期中获得的光电随机数来生成加密密钥。

因此，可以增加从加密图像估计加密密钥的难度。

因此，可以实现安全性的改进。

此外，在根据实施例的加密装置中，当确认至少一些像素中的电信号的值的均匀性时，加密密钥生成单元重新获取光电随机数。

因此，可以防止使用基于具有低随机性的随机数的加密密钥来执行加密。

因此，可以实现安全性的改进。

此外，在根据实施例的加密装置中，加密密钥生成单元、加密单元和阵列传感器被配置在一个封装件中。

因此，可以在硬件方面实现防篡改。

因此，可以实现安全性的改进。

在根据实施例的加密装置中，响应于检测到来自加密装置外部的未授权访问，加密密钥生成单元重新获取光电随机数。

因此，在检测到来自外部的未授权访问之后，可以执行基于重新获取的光电随机数的加密。

因此，可以实现安全性的改进。

此外，在根据实施例的加密装置中，加密密钥生成单元响应于光电随机数的重新获取而从存储器中擦除先前生成的加密密钥。

由此，能够防止过去的加密中使用的加密密钥的泄漏。

因此，可以防止先前加密的信号被非法解码，并且因此可以实现安全性的改进。

此外，在根据实施例的加密装置中，加密密钥生成单元响应于加密密钥的生成从存储器擦除作为光电随机数的来源的图像信号。

因此，可以防止由于作为光电随机数的来源的图像的泄漏而估计光电随机数。

因此，可以实现安全性的改进。

在根据实施例的加密装置中，加密单元根据流加密方案对目标信号进行加密。

因此，不必对目标信号执行加密的预处理。

因此，可以加速加密处理。

根据实施例的加密方法是这样的加密方法，即，基于光电随机数生成加密密钥，该光电随机数是基于阵列传感器的光电转换获得的随机数，在该阵列传感器中包括用于可见光或不可见光的光接收元件的多个像素一维或二维地排列；基于所生成的加密密钥对目标信号进行加密。

根据该加密方法，可以获得与根据前述实施例的加密装置相同的操作和有利效果。

根据实施例，传感器装置(传感器装置1)包括：阵列传感器(阵列传感器2)，在阵列传感器中，包括用于可见光或不可见光的光接收元件的多个像素一维或二维地排列；以及加密单元(幅度控制电路10或10A和加密控制单元85)，其被配置为对来自阵列传感器的像素的读取信号进行加密。

通过以这种方式加密读取信号，可以使图像信号不以明文存储在存储器中。

因此，可以实现安全性的改进。

在根据实施例的传感器装置中，加密单元包括第一幅度控制单元(幅度控制电路10)，其使用模拟信号对读取信号执行幅度控制，并且第一幅度控制单元根据加密密钥执行幅度控制以对读取信号进行加密。

利用来自传感器装置外部的模拟信号获取读取信号是非常困难的。

因此，可以实现安全性的改进。

在根据本技术的方面的传感器装置中，加密单元包括对通过A/D转换器转换为数字信号的读取信号执行幅度控制的第二幅度控制单元(幅度控制电路10A)，并且第二幅度控制单元根据加密密钥执行幅度控制以对读取信号进行加密。

由此，通过对数字信号进行振幅控制来执行加密，与对模拟信号进行振幅控制的情况相比，能够进一步提高加密处理的精度。

由此，能够提高对加密图像进行解码时的图像内容的再现性。

此外，在根据实施例的传感器装置中，阵列传感器和加密单元被配置在一个封装件中。

因此，可以在硬件方面实现防篡改。

因此，可以实现安全性的改进。

在根据实施例的传感器装置中，加密单元基于光电随机数生成加密密钥，光电随机数是基于阵列传感器的光电转换而获得的随机数，并且加密单元基于所生成的加密密钥对读取信号进行加密。

由此，能够实现与使用伪随机数的情况相比更难对加密密钥进行解密的加密。

因此，可以实现安全性的改进。

此外，在根据实施例的传感器装置中，加密单元基于在与作为加密目标的读取信号的帧周期不同的帧周期期间获得的光电随机数来生成加密密钥。

因此，可以增加从加密图像估计加密密钥的难度。

因此，可以实现安全性的改进。

此外，在根据实施例的传感器装置中，加密单元响应于检测到来自传感器装置外部的未授权访问而重新获取光电随机数。

因此，在检测到来自外部的未授权访问之后，可以执行基于重新获取的光电随机数的加密。

因此，可以实现安全性的改进。

在根据实施例的传感器装置中，加密单元响应于光电随机数的重新获取而从存储器中擦除先前生成的加密密钥。

因此，可以防止使用过去的加密泄漏光电随机数。

因此，可以防止先前加密的信号被非法解码，并且因此可以实现安全性的改进。

此外，在根据实施例的传感器装置中，加密单元响应于加密密钥的生成，从存储器擦除作为光电随机数的来源的图像信号。

因此，可以防止由于作为光电随机数的来源的图像的泄漏而估计光电随机数。

因此，可以实现安全性的改进。

根据实施例的另一种加密方法是对来自阵列传感器的像素的读取信号进行加密的加密方法，所述多个像素包括用于可见光或不可见光的光接收元件并且一维或二维地排列。

根据该加密方法，可以获得与根据前述实施例的传感器装置相同的操作和有利效果。

如第二实施例所述，根据实施例的另一加密装置(传感器装置1)包括阵列传感器(阵列传感器2)，在阵列传感器中，包括用于可见光或不可见光的光接收元件的多个像素一维或二维地排列；检测单元(计算单元8：具体地，对象区域识别单元82和类别识别单元83)，其基于通过在阵列传感器中成像而获得的图像信号来检测在图像中示出的目标的区域；以及加密单元(幅度控制电路10或10A和加密控制单元85)，其基于关于由检测单元检测的目标区域的信息将图像信号中的作为目标的目标区域进行加密。

因此，可以对通过在图像传感器中的阵列传感器中成像而获得的图像信号执行至少不指定人的加密。

因此，图像接收器侧不必采取防止个人信息泄漏的对策，从而可以降低成本。

根据在图像接收器侧保留解码密钥的情况，可以在隐藏个人信息的同时识别图像的部分内容。即，可以实现防止信息被过度隐藏的图像加密。

例如，可以防止信息被过度隐藏，使得甚至难以确定成像场所，例如捕获图像的商店，并且因此可以实现个人信息隐藏和防止图像可用性的过度损坏之间的相容性。

在根据实施例的传感器装置中，加密单元基于作为图像信号的加密的第一加密密钥对整个图像进行加密，并且基于第一加密密钥和与第一加密密钥不同的第二加密密钥对目标区域进行加密。

因此，根据图像接收器侧保留的解码密钥来分别区分图像中能够被解码的部分。具体地，当仅保留与第一加密密钥对应的解码密钥时，可以仅对图像中除了目标区域之外的区域进行解码。当保留与第一和第二加密密钥对应的解码密钥时，可以对包括目标区域的整个图像进行解码。

因此，可以实现一种有用的加密方法，在该方法中，可以根据保留在图像接收器侧的解码密钥逐步地分离地改变信息的隐藏级别。

此外，在根据实施例的传感器装置中，检测单元执行识别目标的特定部分的处理，并且加密单元基于不同的加密密钥对特定区域的区域和目标区域中的其他区域进行加密。

因此，可以根据图像接收器侧保留的解码代码来分别改变目标的隐藏级别。例如，当目标是人时，可以使整个身体的隐藏和仅面部的隐藏的隐藏级别分开。

因此，可以提供根据适合于图像使用方面的隐藏级别加密的图像。

此外，根据实施例的传感器装置包括分析目标的属性或动作的分析单元(计算单元8)和输出指示分析单元的分析结果的信息的输出单元(接口单元7)。

因此，即使图像接收器侧不保留解码密钥，也可以提供目标的属性或动作的分析结果。

在根据实施例的传感器装置中，检测单元根据同时方案对基于第一加密密钥加密的图像信号进行解码并检测目标。

由此，能够降低明文状态下的图像信号泄漏的可能性。

因此，可以实现安全性的改进。

此外，在根据实施例的传感器装置中，加密单元基于通过组合多个加密密钥而获得的组合密钥对图像信号进行加密。

因此，能够实现逐步改变个人信息的隐藏级别的加密，并且能够减少执行必要的加密处理的次数。

因此，可以减少与加密相关的处理负担。

此外，在根据实施例的传感器装置中，加密单元在跟踪目标的同时将作为目标的目标区域进行加密。

因此，当加密目标图像是移动图像时，可以适当地隐藏移动目标。

在根据实施例的传感器装置中，加密单元根据流加密方案对图像信号进行加密。

因此，不必对图像信号的加密进行预处理。

因此，可以加速加密处理。

此外，在根据实施例的传感器装置中，阵列传感器和加密单元被配置在一个封装件中。

因此，可以在硬件方面实现防篡改。

因此，可以实现安全性的改进。

此外，在根据实施例的传感器装置中，加密单元基于光电随机数生成加密密钥，光电随机数是基于阵列传感器的光电转换而获得的随机数，并且加密单元基于所生成的加密密钥对图像信号进行加密。

由此，能够实现与使用伪随机数的情况相比更难对加密密钥进行解密的加密。

因此，可以实现安全性的改进。

在根据实施例的传感器装置中，加密单元对从阵列传感器的像素读取的信号进行加密。

因此，可以使图像信号针对每次加密并不以明文存储在存储器中。

因此，可以实现安全性的改进。

根据实施例，又一种加密方法是这样的的加密方法，即，基于通过在阵列传感器中成像而获得的图像信号来检测图像中示出的目标的区域以作为目标区域，在所述阵列传感器中包括用于可见光或不可见光的光接收元件的多个像素一维或二维地排列；以及基于关于检测到的目标区域的信息将图像信号中的作为目标的目标区域进行加密。

根据该加密方法，可以获得与根据前述实施例的传感器装置相同的操作和有利效果。

本说明书中描述的有利效果仅仅是示例性的，但是本技术不限于此，可以获得其他有利效果。

<5.本技术>

本技术可以被配置如下。

(1)一种传感器装置，包括

阵列传感器，在所述阵列传感器中，包括用于可见光或不可见光的光接收元件的多个像素一维或二维地排列；以及

加密单元，被配置为对来自所述阵列传感器的像素的读取信号进行加密。

(2)根据(1)所述的传感器装置，其中所述加密单元包括第一幅度控制单元，所述第一幅度控制单元执行对使用模拟信号的所述读取信号的幅度控制，并且所述第一幅度控制单元根据对所述读取信号进行加密的加密密钥来执行所述幅度控制。

(3)根据(1)所述的传感器装置，其中所述加密单元包括第二幅度控制单元，所述第二幅度控制单元对由A/D转换器转换为数字信号的所述读取信号执行幅度控制，并且所述第二幅度控制单元根据对所述读取信号进行加密的加密密钥执行所述幅度控制。

(4)根据(1)至(3)中任一项所述的传感器装置，其中所述阵列传感器和所述加密单元被配置在一个封装件中。

(5)根据(1)至(4)中任一项所述的传感器装置，其中所述加密单元基于光电随机数生成加密密钥，所述光电随机数是基于所述阵列传感器的光电转换而获得的随机数，并且所述加密单元基于所生成的加密密钥对所述读取信号进行加密。

(6)根据(5)所述的传感器装置，其中所述加密单元基于在与作为加密目标的所述读取信号的帧周期不同的帧周期期间获得的所述光电随机数来生成所述加密密钥。

(7)根据(5)或(6)所述的传感器装置，其中所述加密单元响应于检测到来自所述传感器装置外部的未授权访问而重新获取所述光电随机数。

(8)根据(7)所述的传感器装置，其中，所述加密单元响应于所述光电随机数的重新获取而从存储器中擦除所述先前生成的加密密钥。

(9)根据(5)至(8)中任一项所述的传感器装置，其中，所述加密单元响应于所述加密密钥的生成，从存储器中擦除作为所述光电随机数的来源的图像信号。

[附图标记列表]

1 传感器装置

2 阵列传感器

3 ADC/像素选择器

4 缓存器

5 逻辑单元

6 存储器

7 接口单元

8 运算单元

10、10A 幅度控制电路

20 边界框

21 ROI

82 对象区域识别单元

83 类别识别单元

85 加密控制单元

86 未授权访问检测单元

100 摄像装置

Claims (10)

1.一种传感器装置，包含：

阵列传感器，在所述阵列传感器中，包括用于可见光或不可见光的光接收元件的多个像素一维或二维地排列；以及

加密单元，被配置为对来自所述阵列传感器的所述像素的读取信号进行加密。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，所述加密单元包括第一幅度控制单元，所述第一幅度控制单元对使用模拟信号的所述读取信号执行幅度控制，并且所述第一幅度控制单元根据对所述读取信号进行加密的加密密钥来执行所述幅度控制。

3.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，所述加密单元包括第二幅度控制单元，所述第二幅度控制单元对由A/D转换器转换为数字信号的所述读取信号执行幅度控制，并且所述第二幅度控制单元根据对所述读取信号进行加密的加密密钥执行所述幅度控制。

4.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，所述阵列传感器和所述加密单元被配置在一个封装件中。

5.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，所述加密单元基于光电随机数生成加密密钥，所述光电随机数是基于所述阵列传感器进行光电转换而获得的随机数，并且所述加密单元基于所生成的所述加密密钥对所述读取信号进行加密。

6.根据权利要求5所述的传感器装置，其中，所述加密单元基于在与作为加密目标的所述读取信号的帧周期不同的帧周期期间获得的所述光电随机数来生成所述加密密钥。

7.根据权利要求5所述的传感器装置，其中，所述加密单元响应于检测到来自所述传感器装置外部的未授权访问而重新获取所述光电随机数。

8.根据权利要求7所述的传感器装置，其中，所述加密单元响应于所述光电随机数的重新获取而从存储器中擦除先前生成的加密密钥。

9.根据权利要求5所述的传感器装置，其中，所述加密单元响应于所述加密密钥的生成，从存储器中擦除作为所述光电随机数的来源的图像信号。

10.一种加密方法，包含：

对来自阵列传感器的像素的读取信号进行加密，多个所述像素包括用于可见光或不可见光的光接收元件并且一维或二维地排列。

Images