一种基于压缩感知的图像数据加密传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于压缩感知的图像数据加密传输系统，包括数据压缩模块、数据加密模块、数据传输摸块、数据解密模块和数据恢复模块，数据压缩模块用于利用随机数控制采样开关对原始图像数据像素点中的部分像素点进行多次随机采集，获得原始图像的观测数据；数据加密模块用于对观测数据进行加密；数据传输摸块用于将已加密的观测数据传输至数据接收端；数据解密模块用于在信息接收端对已加密的观测数据进行解密；数据恢复模块用于对已解密的观测数据在稀疏域中进行复原。本发明专利技术采用易失性忆阻器与压缩传感技术结合，以远低于奈奎斯特采样的速率进行采样，显著降低了数据存储和传输所产生的功耗，加快了数据采样和复原速率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于压缩感知的图像数据加密传输系统


[0001]本专利技术属于信息处理
，具体涉及一种基于压缩感知的图像数据加密传输系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着人工智能的发展，大量感知网络被构建来实现人机交互。预计到2025年，感知节点的数量将达到750亿个，到2030年将激增到1250亿个，然而在这些感知节点中生成的很大一部分原始数据是非结构化的和冗余的。为了进行高效的数据传输，降低冗余数据，有必要在感觉网络附近或感觉网络内部进行数据压缩。而香农/奈奎斯特采样定理告诉我们，为了在均匀采样一个信号时不丢失信息，必须使采样速度至少比其带宽快两倍。
[0003]压缩感知技术，即集压缩与感知为一体的架构，是发展人工智能的重要前沿技术之一，可以以远低于奈奎斯特采样定理的速率进行亚采样，然后消除不相关域的伪影即可复原图像，从而进行低功耗、高速率的数据传输。传统的图像压缩首先要对信号进行全采样，丢弃小系数，保留大系数，编码器将面临大系数编码的开销。在Nyquist采样框架下，信息的可分离性是通过在频率域的不重叠频谱体现的，因此，信息体现在频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于压缩感知的图像数据加密传输系统，其特征在于，包括数据压缩模块(1)、数据加密模块(2)、数据传输摸块(3)、数据解密模块(4)和数据恢复模块(5)，其中，所述数据压缩模块(1)用于利用易失性忆阻器产生随机数，并利用所述随机数控制采样开关对原始图像数据像素点中的部分像素点进行多次随机采集，获得所述原始图像的观测数据；所述数据加密模块(2)用于对所述观测数据进行加密处理，获得已加密的观测数据；所述数据传输摸块(3)用于将所述已加密的观测数据传输至数据接收端；所述数据解密模块(4)用于在所述信息接收端对所述已加密的观测数据进行解密处理，获得已解密的观测数据；所述数据恢复模块(5)用于对所述已解密的观测数据在稀疏域中进行数据处理，获得所述原始图像的复原数据。2.根据权利要求1所述的基于压缩感知的图像数据加密传输系统，其特征在于，所述数据压缩模块(1)包括多个像素数据随机采集子模块(11)和一个数据处理子模块(12)，其中，每个像素数据随机采集子模块(11)分别用于产生随机数并根据所述随机数控制采样开关的通断，对所述原始图像中对应像素点进行数据采集，获得采集后像素数据；所述数据处理子模块(12)用于获得所有像素数据随机采集子模块得到的采集后像素数据并进行叠加，获得叠加图像数据。3.根据权利要求2所述的基于压缩感知的图像数据加密传输系统，其特征在于，所述数据处理子模块(12)还用于控制所述多个像素数据随机采集子模块对所述原始图像的像素点进行M次随机采集，共获得M个叠加图像数据，组成M
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1的观测向量Y，其中，M小于原始图像中的像素点个数。4.根据权利要求2所述的基于压缩感知的图像数据加密传输系统，其特征在于，所述像素数据随机采集子模块(11)包括随机数产生单元(111)、图像数据输入单元(112)和数据采样单元(113)，其中，所述随机数产生单元(111)用于产生符合伯努利0,1分布的随机数0或1；所述图像数据输入单元(112)用于接收原始图像中对应像素的数据并转换成电流信号；所述数据采样单元(113)用于在所述随机数为1时对所述电流信号进行采集，并在所述随机数为0时不对所述电流信号进行采集。5.根据权利要求4所述的基于压缩感知的图像数据加密传输系统，其特征在于，所述随机数产生单元(111)包括第一脉冲发生器S1、易失性忆阻器TSM、第一电阻R1和比较器P1，其中，所述第一脉冲发生器S1用于输入恒定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏，王瑞，马晓华，王赛赛，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：