一種圖像檢索方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種圖像檢索方法及系統，其中方法包括如下步驟：將標注信息加密為密文數據后嵌入原圖像，利用可逆水印算法將被替換的原始像素作為水印生成標注圖像；提取標注圖像中密文數據并解密，將解密結果與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像，計算與目標標注圖像對應的原圖像的像素值并提取水印后輸出。本發明專利技術提出的算法對原圖像的影響很小，并且在接收端可以100％地恢復原始圖像，同時算法速度快，適應于大量樣本的標注場景中，降低了空間復雜度，加密的標注信息防止被篡改，提高了標注信息的有效性、關聯性與管理性。

Image retrieval method and system

The invention discloses an image retrieval method and system, wherein the method comprises the following steps: marking information to encrypt encrypted data is embedded in the original image, the reversible watermarking algorithm will be replaced as the original pixel of watermark image annotation; extracting data and image annotation ciphertext decryption, the decryption results and retrieval conditions, access the target image annotation, calculation and target annotation of original image pixel value corresponding to the image watermark and extraction output. The effect of the proposed algorithm of the original image is very small, and can be 100% to restore the original image at the receiving end, and a fast algorithm to adapt to the scene marked a large number of samples, reduces the space complexity of the encryption label information to prevent tampering, improve the effectiveness, relevance and management of label information the.

【技術實現步驟摘要】
一種圖像檢索方法及系統
本專利技術屬于圖像處理
，具體而言，涉及一種圖像檢索方法及系統。
技術介紹
隨著信息與通信技術的迅猛發展，各種圖像數據呈爆炸指數式增長。如何對海量的圖像數據進行有效的管理成為了一個亟待解決的問題。隨著模式識別與機器學習理論與算法的發展，在很一定程度實現了圖像的自動管理。當前主要包括兩種圖像管理方式：圖像機器學習與傳統圖像標注。其中，圖像機器學習技術主要利用大量有標記的樣本來訓練穩定的分類模型，以實現對未知的一系列圖像檢測、分類與識別；而傳統的圖像標注方法則通過新建一個與圖像對應的輔助文件，記錄人工/機器標注的結果信息。這兩種標注方式在傳輸和儲存方面，一方面增加了帶寬開銷或空間容量開銷，另一方面及容易丟失或損壞。另外，多數標注的信息缺乏加密防護，標注的信息不安全且容易泄露。
技術實現思路
為解決上述技術缺點，本專利技術利用加密技術及可逆水印技術在原圖像中標注信息防止標注信息泄露，同時降低標注后圖像的帶寬開銷、空間容量開銷，提高對圖像數據的管理。本專利技術提供了一種圖像檢索方法，包括如下步驟：將標注信息加密為密文數據后嵌入原圖像，利用可逆水印算法將被替換的原始像素作為水印生成標注圖像；提取標注圖像中密文數據并解密，將解密結果與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像，計算與目標標注圖像對應的原圖像的像素值并提取水印后輸出。進一步，在本專利技術所述的圖像檢索方法中，所述將標注信息加密為密文數據后嵌入原圖像，利用可逆水印算法添加水印后生成標注圖像包括獲取原圖像LSB位，提取并保存原圖像LSB位內容，將密文數據嵌入原圖像LSB位生成第一標注圖像；將原圖像LSB位內容水印至第一標注圖像生成第二標注圖像。更進一步，在本專利技術所述的圖像檢索方法中，所述獲取原圖像LSB位，提取并保存原圖像LSB位內容，將密文數據嵌入原圖像LSB位生成第一標注圖像包括獲取標注信息，根據編碼表后將標注信息編碼為N位編碼，并對其進行檢驗；將校驗后的N位編碼進行加密生成密文字符串；在提取LSB位內容后的原圖像中嵌入密文字符串生成第一標注圖像。進一步，在本專利技術所述的圖像檢索方法中，所述提取標注圖像中密文數據并解密，將解密結果與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像，計算與目標標注圖像對應的原圖像的像素值并提取水印后輸出包括獲取檢索條件；獲取標注圖像LSB位，提取密文數據并解密獲取標注信息；將標注信息與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像；計算與目標標注圖像對應的原圖像的像素值并提取水印的原圖像的LSB位內容后輸出原圖像。本專利技術還提供了一種圖像檢索系統，包括圖像處理裝置，用于將標注信息加密為密文數據后嵌入原圖像，利用可逆水印算法添加水印后生成標注圖像；檢索裝置，用于提取標注圖像中密文數據并解密，將解密結果與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像，計算與目標標注圖像對應的原圖像的像素值并提取水印后輸出。進一步，在本專利技術所述的圖像檢索系統中，圖像處理裝置包括第一處理模塊，用于獲取原圖像LSB位，提取并保存原圖像LSB位內容，將密文數據嵌入原圖像LSB位生成第一標注圖像；第二處理模塊，用于將原圖像LSB位內容水印至第一標注圖像生成第二標注圖像。更進一步，在本專利技術所述的圖像檢索系統中，第一處理模塊包括編碼模塊，用于獲取標注信息，根據編碼表后將標注信息編碼為N位編碼，并對其進行檢驗；加密模塊，用于將校驗后的N位編碼進行加密生成密文字符串；生成模塊，用于在提取LSB位內容后的原圖像中嵌入密文字符串生成第一標注圖像。進一步，在本專利技術所述的圖像檢索系統中，所述檢索裝置包括接口模塊，用于獲取檢索條件；解密模塊，用于獲取標注圖像LSB位，提取密文數據并解密獲取標注信息；查詢模塊，用于將標注信息與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像；處理模塊，用于計算與目標標注圖像對應的原圖像的像素值并提取水印的原圖像的LSB位內容后輸出原圖像。綜上，本專利技術提出的算法對原圖像的影響很小、算法速度快，適應于大量樣本的標注場景中，降低了空間復雜度，加密的標注信息防止被篡改，提高了標注信息的有效性、關聯性與管理性。附圖說明圖1為本專利技術所述的圖像檢索方法一個實施例的流程示意圖；圖2為本專利技術所述的圖像檢索方法一個實施例中S101的流程示意圖；圖3為本專利技術所述的圖像檢索方法一個實施例中對標注信息編碼并校驗后一個實施例的結構組成示意圖；圖4為本專利技術所述的圖像檢索方法一個實施例中對標注信息編碼并校驗后的實施例的結構示意圖；圖5為本專利技術所述的圖像檢索方法一個實施例中原圖像的分塊的結構示意圖；圖6為本專利技術所述的圖像檢索方法一個實施例中S102的流程示意圖；圖7為本專利技術所述的圖像檢索系統一個實施例的結構示意圖。具體實施方式如圖1所示，本專利技術提供了一種圖像檢索方法，包括如下步驟：S101、將標注信息加密為密文數據后嵌入原圖像，利用可逆水印算法將被替換的原始像素作為水印生成標注圖像；數字水印技術是將一些標識信息(即水印)嵌入數字載體中，且不影響原始載體的使用價值的方法。根據數字水印抵抗攻擊的魯棒性可以將其分為魯棒數字水印和易損數字水印兩類。根據數字水印水印的可逆性可以將其分為可逆數字水印和不可逆數字水印兩類。其中，可逆數字水印要求在提取端不僅能完整地提取出水印，并且能無損失的恢復出原始載體。這種特殊的水印目前主要應用在醫療、軍事和司法領域一些應用場景。可逆數字水印領域的可以劃分為兩類算法：空間域算法和變換域算法。目前已有的可逆水印算法主要集中在空間域，本實施例中采用的是空間域的可逆水印算法，提出基于比特翻轉的可逆數字水印技術:在發送端，當嵌入水印比特是1時，翻轉原圖像的塊中的LSB位，否則不翻轉。在接收端，根據圖像自身平滑性特征，對接收圖像可以同時進行水印比特提取和原始圖像恢復。S102、提取標注圖像中密文數據并解密，將解密結果與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像，計算與目標標注圖像對應的原圖像的像素值并提取水印后輸出。本專利技術首先對標注信息進行加密，防止標注信息泄露或者被篡改，同時利用可逆水印算法對圖像上添加水印，在接收端可以100％地恢復原始圖像。具體實施時，標注信息可選包括創建者、所有者的標示信息、購買者的標示(即序列號)等。與傳統的人工圖像標注方法相比較，本專利技術不需要建立輔助文件，不需要將圖像與標注的輔助文件關聯起來，降低了空間復雜度，減小了空閑容量開銷。進一步，S101如圖2所示包括S1011、獲取原圖像LSB位，提取并保存原圖像LSB位內容，將密文數據嵌入原圖像LSB位生成第一標注圖像；更進一步，所述S1011包括獲取標注信息，根據編碼表后將標注信息編碼為N位編碼，本實施例中取N＝12，最大可以表示212＝4096類別，并對其進行校驗；將校驗后的N位編碼進行加密生成密文字符串；在提取LSB位內容后的原圖像中嵌入密文字符串生成第一標注圖像。具體實施時，將標注有信息進行編碼并校驗可選的按照如下步驟進行：(1)將人工/機器對圖像的標注信息通過查找12位編碼表，對分類等標注信息進行編碼；(2)對標注的信息進行校驗可選的利用奇偶糾錯編碼，共有四位糾錯碼。本實施例中利用的為12位編碼表，將標注信息編碼后為12位編碼并檢驗后為20位，具體可選的如圖3-4所示，其中，前四位為前綴，0000、1111分別代表人工標注、機器標本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種圖像檢索方法，其特征在于，包括如下步驟：將標注信息加密為密文數據后嵌入原圖像，利用可逆水印算法將被替換的原始像素作為水印生成標注圖像；提取標注圖像中密文數據并解密，將解密結果與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像，計算與目標標注圖像對應的原圖像的像素值并提取水印后輸出。

【技術特征摘要】
1.一種圖像檢索方法，其特征在于，包括如下步驟：將標注信息加密為密文數據后嵌入原圖像，利用可逆水印算法將被替換的原始像素作為水印生成標注圖像；提取標注圖像中密文數據并解密，將解密結果與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像，計算與目標標注圖像對應的原圖像的像素值并提取水印后輸出。2.根據權利要求1所述的圖像檢索方法，其特征在于，所述將標注信息加密為密文數據后嵌入原圖像，利用可逆水印算法將被替換的原始像素作為水印生成標注圖像包括獲取原圖像LSB位，提取并保存原圖像LSB位內容，將密文數據嵌入原圖像LSB位生成第一標注圖像；將原圖像LSB位內容水印至第一標注圖像生成第二標注圖像。3.根據權利要求2所述的圖像檢索方法，其特征在于，所述獲取原圖像LSB位，提取并保存原圖像LSB位內容，將密文數據嵌入原圖像LSB位生成第一標注圖像包括獲取標注信息，根據編碼表后將標注信息編碼為N位編碼，并對其進行檢驗；將校驗后的N位編碼進行加密生成密文字符串；在提取LSB位內容后的原圖像中嵌入密文字符串生成第一標注圖像。4.根據權利要求1所述的圖像檢索方法，其特征在于，所述提取標注圖像中密文數據并解密，將解密結果與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像，計算與目標標注圖像對應的原圖像的像素值并提取水印后輸出包括獲取檢索條件；獲取標注圖像LSB位，提取密文數據并解密獲取標注信息；將標注信息與檢索條件進行匹配獲取目標標注圖像；計算與目標標注圖...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉鵬，張世亮，
申請(專利權)人：開易北京科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11