一种图像检索方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种图像检索方法及系统，其中方法包括如下步骤：将标注信息加密为密文数据后嵌入原图像，利用可逆水印算法将被替换的原始像素作为水印生成标注图像；提取标注图像中密文数据并解密，将解密结果与检索条件进行匹配获取目标标注图像，计算与目标标注图像对应的原图像的像素值并提取水印后输出。本发明专利技术提出的算法对原图像的影响很小，并且在接收端可以100％地恢复原始图像，同时算法速度快，适应于大量样本的标注场景中，降低了空间复杂度，加密的标注信息防止被篡改，提高了标注信息的有效性、关联性与管理性。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种图像检索方法及系统
本专利技术属于图像处理
，具体而言，涉及一种图像检索方法及系统。
技术介绍
随着信息与通信技术的迅猛发展，各种图像数据呈爆炸指数式增长。如何对海量的图像数据进行有效的管理成为了一个亟待解决的问题。随着模式识别与机器学习理论与算法的发展，在很一定程度实现了图像的自动管理。当前主要包括两种图像管理方式：图像机器学习与传统图像标注。其中，图像机器学习技术主要利用大量有标记的样本来训练稳定的分类模型，以实现对未知的一系列图像检测、分类与识别；而传统的图像标注方法则通过新建一个与图像对应的辅助文件，记录人工/机器标注的结果信息。这两种标注方式在传输和储存方面，一方面增加了带宽开销或空间容量开销，另一方面及容易丢失或损坏。另外，多数标注的信息缺乏加密防护，标注的信息不安全且容易泄露。
技术实现思路
为解决上述技术缺点，本专利技术利用加密技术及可逆水印技术在原图像中标注信息防止标注信息泄露，同时降低标注后图像的带宽开销、空间容量开销，提高对图像数据的管理。本专利技术提供了一种图像检索方法，包括如下步骤：将标注信息加密为密文数据后嵌入原图像，利用可逆水印算法将被替换的原始像素作为水印生成标注图像；提取标注图像中密文数据并解密，将解密结果与检索条件进行匹配获取目标标注图像，计算与目标标注图像对应的原图像的像素值并提取水印后输出。进一步，在本专利技术所述的图像检索方法中，所述将标注信息加密为密文数据后嵌入原图像，利用可逆水印算法添加水印后生成标注图像包括获取原图像LSB位，提取并保存原图像LSB位内容，将密文数据嵌入原图像LSB位生成第一标注图像；将原图像LSB位内容水印至第一标注图像生成第二标注图像。更进一步，在本专利技术所述的图像检索方法中，所述获取原图像LSB位，提取并保存原图像LSB位内容，将密文数据嵌入原图像LSB位生成第一标注图像包括获取标注信息，根据编码表后将标注信息编码为N位编码，并对其进行检验；将校验后的N位编码进行加密生成密文字符串；在提取LSB位内容后的原图像中嵌入密文字符串生成第一标注图像。进一步，在本专利技术所述的图像检索方法中，所述提取标注图像中密文数据并解密，将解密结果与检索条件进行匹配获取目标标注图像，计算与目标标注图像对应的原图像的像素值并提取水印后输出包括获取检索条件；获取标注图像LSB位，提取密文数据并解密获取标注信息；将标注信息与检索条件进行匹配获取目标标注图像；计算与目标标注图像对应的原图像的像素值并提取水印的原图像的LSB位内容后输出原图像。本专利技术还提供了一种图像检索系统，包括图像处理装置，用于将标注信息加密为密文数据后嵌入原图像，利用可逆水印算法添加水印后生成标注图像；检索装置，用于提取标注图像中密文数据并解密，将解密结果与检索条件进行匹配获取目标标注图像，计算与目标标注图像对应的原图像的像素值并提取水印后输出。进一步，在本专利技术所述的图像检索系统中，图像处理装置包括第一处理模块，用于获取原图像LSB位，提取并保存原图像LSB位内容，将密文数据嵌入原图像LSB位生成第一标注图像；第二处理模块，用于将原图像LSB位内容水印至第一标注图像生成第二标注图像。更进一步，在本专利技术所述的图像检索系统中，第一处理模块包括编码模块，用于获取标注信息，根据编码表后将标注信息编码为N位编码，并对其进行检验；加密模块，用于将校验后的N位编码进行加密生成密文字符串；生成模块，用于在提取LSB位内容后的原图像中嵌入密文字符串生成第一标注图像。进一步，在本专利技术所述的图像检索系统中，所述检索装置包括接口模块，用于获取检索条件；解密模块，用于获取标注图像LSB位，提取密文数据并解密获取标注信息；查询模块，用于将标注信息与检索条件进行匹配获取目标标注图像；处理模块，用于计算与目标标注图像对应的原图像的像素值并提取水印的原图像的LSB位内容后输出原图像。综上，本专利技术提出的算法对原图像的影响很小、算法速度快，适应于大量样本的标注场景中，降低了空间复杂度，加密的标注信息防止被篡改，提高了标注信息的有效性、关联性与管理性。附图说明图1为本专利技术所述的图像检索方法一个实施例的流程示意图；图2为本专利技术所述的图像检索方法一个实施例中S101的流程示意图；图3为本专利技术所述的图像检索方法一个实施例中对标注信息编码并校验后一个实施例的结构组成示意图；图4为本专利技术所述的图像检索方法一个实施例中对标注信息编码并校验后的实施例的结构示意图；图5为本专利技术所述的图像检索方法一个实施例中原图像的分块的结构示意图；图6为本专利技术所述的图像检索方法一个实施例中S102的流程示意图；图7为本专利技术所述的图像检索系统一个实施例的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供了一种图像检索方法，包括如下步骤：S101、将标注信息加密为密文数据后嵌入原图像，利用可逆水印算法将被替换的原始像素作为水印生成标注图像；数字水印技术是将一些标识信息(即水印)嵌入数字载体中，且不影响原始载体的使用价值的方法。根据数字水印抵抗攻击的鲁棒性可以将其分为鲁棒数字水印和易损数字水印两类。根据数字水印水印的可逆性可以将其分为可逆数字水印和不可逆数字水印两类。其中，可逆数字水印要求在提取端不仅能完整地提取出水印，并且能无损失的恢复出原始载体。这种特殊的水印目前主要应用在医疗、军事和司法领域一些应用场景。可逆数字水印领域的可以划分为两类算法：空间域算法和变换域算法。目前已有的可逆水印算法主要集中在空间域，本实施例中采用的是空间域的可逆水印算法，提出基于比特翻转的可逆数字水印技术:在发送端，当嵌入水印比特是1时，翻转原图像的块中的LSB位，否则不翻转。在接收端，根据图像自身平滑性特征，对接收图像可以同时进行水印比特提取和原始图像恢复。S102、提取标注图像中密文数据并解密，将解密结果与检索条件进行匹配获取目标标注图像，计算与目标标注图像对应的原图像的像素值并提取水印后输出。本专利技术首先对标注信息进行加密，防止标注信息泄露或者被篡改，同时利用可逆水印算法对图像上添加水印，在接收端可以100％地恢复原始图像。具体实施时，标注信息可选包括创建者、所有者的标示信息、购买者的标示(即序列号)等。与传统的人工图像标注方法相比较，本专利技术不需要建立辅助文件，不需要将图像与标注的辅助文件关联起来，降低了空间复杂度，减小了空闲容量开销。进一步，S101如图2所示包括S1011、获取原图像LSB位，提取并保存原图像LSB位内容，将密文数据嵌入原图像LSB位生成第一标注图像；更进一步，所述S1011包括获取标注信息，根据编码表后将标注信息编码为N位编码，本实施例中取N＝12，最大可以表示212＝4096类别，并对其进行校验；将校验后的N位编码进行加密生成密文字符串；在提取LSB位内容后的原图像中嵌入密文字符串生成第一标注图像。具体实施时，将标注有信息进行编码并校验可选的按照如下步骤进行：(1)将人工/机器对图像的标注信息通过查找12位编码表，对分类等标注信息进行编码；(2)对标注的信息进行校验可选的利用奇偶纠错编码，共有四位纠错码。本实施例中利用的为12位编码表，将标注信息编码后为12位编码并检验后为20位，具体可选的如图3-4所示，其中，前四位为前缀，0000、1111分别代表人工标注、机器标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像检索方法，其特征在于，包括如下步骤：将标注信息加密为密文数据后嵌入原图像，利用可逆水印算法将被替换的原始像素作为水印生成标注图像；提取标注图像中密文数据并解密，将解密结果与检索条件进行匹配获取目标标注图像，计算与目标标注图像对应的原图像的像素值并提取水印后输出。

【技术特征摘要】
1.一种图像检索方法，其特征在于，包括如下步骤：将标注信息加密为密文数据后嵌入原图像，利用可逆水印算法将被替换的原始像素作为水印生成标注图像；提取标注图像中密文数据并解密，将解密结果与检索条件进行匹配获取目标标注图像，计算与目标标注图像对应的原图像的像素值并提取水印后输出。2.根据权利要求1所述的图像检索方法，其特征在于，所述将标注信息加密为密文数据后嵌入原图像，利用可逆水印算法将被替换的原始像素作为水印生成标注图像包括获取原图像LSB位，提取并保存原图像LSB位内容，将密文数据嵌入原图像LSB位生成第一标注图像；将原图像LSB位内容水印至第一标注图像生成第二标注图像。3.根据权利要求2所述的图像检索方法，其特征在于，所述获取原图像LSB位，提取并保存原图像LSB位内容，将密文数据嵌入原图像LSB位生成第一标注图像包括获取标注信息，根据编码表后将标注信息编码为N位编码，并对其进行检验；将校验后的N位编码进行加密生成密文字符串；在提取LSB位内容后的原图像中嵌入密文字符串生成第一标注图像。4.根据权利要求1所述的图像检索方法，其特征在于，所述提取标注图像中密文数据并解密，将解密结果与检索条件进行匹配获取目标标注图像，计算与目标标注图像对应的原图像的像素值并提取水印后输出包括获取检索条件；获取标注图像LSB位，提取密文数据并解密获取标注信息；将标注信息与检索条件进行匹配获取目标标注图像；计算与目标标注图...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，张世亮，
申请(专利权)人：开易北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11