一种应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法及系统，属于图像数据处理领域。所述方法包括：基于摄像头的拍摄数据构建视域模型，并确定所述视域模型的矩形元素集合；基于所述视域模型的视域属性对所述矩形元素集合进行分组，得到矩形元素分组集合；基于所述矩形元素分组集合构建混淆集；基于所述矩形元素分组集合以及所述混淆集构建空间索引结构，实现所述拍摄数据对应的视域模型的加密。本发明专利技术基于加密技术、地理空间索引技术等对安防监控图片和视频数据进行加密和安全保护，从而有效防止数据被篡改和销毁，并且能够对海量拍摄数据进行有效组织管理以及高效多条件约束查找。条件约束查找。条件约束查找。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法及系统


[0001]本专利技术涉及图像数据处理
，特别是涉及一种应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法及系统。

技术介绍

[0002]具有实时记录功能的各种摄像头已广泛存在于人们生活中的各个领域，如商场、马路、公司、家庭等等。摄像头每天都在产生海量的图片及视频数据，在这些数据中往往隐藏着许多关键信息，对这些海量数据的有效组织管理、查询搜索及关键数据的安全保护一直是值得关注、值得深入研究及意义重大的问题。如在有事故发生时，由这些交通摄像头所产生的公共视频数据往往会作为关键证据帮助法官为目标对象定罪，这导致目标对象可能会通过各种手段来销毁或篡改这些视频数据，法官可能需要从海量拍摄数据中找到某几项关键数据，而这就需要满足针对海量拍摄数据的多条件合法、高效率查找要求。

技术实现思路

[0003]基于此，本专利技术提供了一种应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法及系统，用以对海量拍摄数据进行有效的组织管理以及高效多条件约束查找，从而有效防止数据被篡改和销毁。
[0004]一种应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法，包括：S1、基于摄像头的拍摄数据构建视域模型，并确定所述视域模型的矩形元素集合；所述拍摄数据包括图片数据和视频数据；所述视域模型包括真实空间视域模型和假想空间视域模型；S2、基于所述视域模型的视域属性对所述矩形元素集合进行分组，得到矩形元素分组集合；S3、基于所述矩形元素分组集合构建混淆集；S4、基于所述矩形元素分组集合以及所述混淆集构建空间索引结构，实现所述拍摄数据对应的视域模型的加密。
[0005]可选地，所述步骤S1、基于摄像头的拍摄数据构建视域模型，并确定所述视域模型的矩形元素集合，具体包括：S1a、获取所述拍摄数据并构成集合D={d1,d2,...,dm}，集合D中任意数据元素di为所述摄像头拍摄的图片数据或者视频数据，1≤i≤m；S1b、依次获取集合D中的数据元素di，当判断数据元素di为图片数据时则执行步骤S1c，当判断数据元素di为视频数据则执行步骤S1e；S1c、当数据元素di为图片数据时，依据数据元素di对应的摄像头的空间位置location、拍摄角度范围[ξ1,ξ2]和拍摄可视距离r为数据元素di构建视域模型；数据元素di的视域模型的视域属性为(location,ξ1,ξ2,r)；S1d、确定数据元素di的视域模型的包围矩形，根据视域属性(location,ξ1,ξ2,r)
计算所述包围矩形的矩形元素(xl,yl,xr,yr)，(xl,yl)和(xr,yr)分别为所述包围矩形的左下顶点坐标和右上顶点坐标，将矩形元素(xl,yl,xr,yr)存入矩形元素集合F中，F=F∪{(xl,yl,xr,yr)；S1e、当数据元素di为视频数据时，为数据元素di构建假想空间视域模型，所述假想空间视域模型的视域属性为(location,ξ1,ξ2,r)，其中location为一个假想的拍摄位置，[ξ1,ξ2]为假想摄像头的拍摄角度范围，r为假想摄像头的拍摄可视距离；S1f、确定所述假想空间视域模型的包围矩形；根据视域属性(location,ξ1,ξ2,r)计算包围矩形的矩形元素(xl,yl,xr,yr)，(xl,yl)和(xr,yr)分别为包围矩形的左下顶点坐标和右上顶点坐标，将矩形元素(xl,yl,xr,yr)存入矩形元素集合F中，F=F∪{(xl,yl,xr,yr)；S1g、判断数据元素di是否为集合D中最后一个元素，若是则返回矩形元素集合F并结束，否则，令i+1并跳转到步骤S1b。
[0006]可选地，所述步骤S2、基于所述视域模型的视域属性对所述矩形元素集合进行分组，得到矩形元素分组集合，具体包括：S2a、为集合D中的所有数据元素构建一个综合假想视域模型，所述综合假象视域模型的视域属性为(Loc,ξs,ξe,R)，所述综合假想视域模型能恰好覆盖集合D中所有数据元素的真实视域模型；S2b、依次从矩形元素集合F={o1,o2,...,om}中移除一个矩形元素oi=(xl,yl,xr,yr)，1≤i≤m，获取矩形元素oi对应的视域属性oi.fov=(location,ξ1,ξ2,r)，构建集合Di={oi}；S2c、依次获取当前矩形元素集合F中的一个矩形元素oj=(xl,yl,xr,yr)，j不等于i，获取oj对应的视域属性oj.fov=(location,ξ1,ξ2,r)；S2d、针对oi.fov=(location,ξ1,ξ2,r)和oj.fov=(location,ξ1,ξ2,r)，分别计算oi.location和oj.location到Loc的距离Dist(Loc,oi.location)和Dist(Loc,oj.location)，并选出两者中的最大距离MaxDist；计算oi.location到oj.location的距离Dist(oi.location,oj.location)；计算oi.[ξ1,ξ2]和oj.[ξ1,ξ2]的角度范围的交集[ξ'1,ξ'2]；计算oi.r和oj.r之差的绝对值|oi.r
‑
oj.r|，按照公式计算将oi与oj归为一组的得分score(oi,oj)；式中λ1、λ2、λ3为可调节权重值，0≤λ1≤1、0≤λ2≤1、0≤λ3≤1且λ1+λ2+λ3=1；若score(oi,oj)不大于0.3则将oj从矩形元素集合F中移除并将oj存入集合Di，Di=Di∪{oj}；S2e、判断oj是否为当前矩形元素集合F中的最后一个元素，若是则计算集合Di的包围矩形的矩形元素Recti=(xl,yl,xr,yr)，并执行步骤S2f，否则跳转到步骤S2c；S2f、判断矩形元素集合F是否为空，为空则返回矩形元素分组集合{Du,...,Dv}并结束，否则跳转到步骤S2b。
[0007]可选地，所述步骤S3、基于所述矩形元素分组集合构建混淆集，具体包括：S3a、获取矩形元素分组集合{Du,...,Dv}；S3b、依次获取矩形元素分组集合{Du,...,Dv}中的一个矩形元素的分组集合Di=
{om,...,on}，u≤i≤v，并获取Di中各个矩形元素ox对应的视域属性ox.fov=(location,ξ1,ξ2,r)，m≤x≤n；S3c、确定Di中包含的矩形元素对应的视域属性中的最小拍摄角度范围ωmin、最大拍摄角度范围ωmax、最小拍摄可视距离rmin和最大拍摄可视距离rmax；S3d、为集合Di随机生成一个混淆集合Hi={o1,...,oz}，混淆集合Hi中包含z个随机生成的矩形元素，其中任意矩形元素ow，都被Di对应的矩形元素Recti完全覆盖，1<w≤z；混淆集合Hi中任意矩形元素ow对应一个假想的混淆视域模型，混淆视域模型的视域属性为(location,ξ1,ξ2,r)，混淆可视距离r满足rmin≤r≤rmax，混淆拍摄角度范围大小ω满足ωmin≤ω≤ωmax；设置Di的混淆集属性Di.confused=Hi={o1,...,oz}；S3e、判断Di是否为矩形元素分组集合{D本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法，其特征在于，包括：S1、基于摄像头的拍摄数据构建视域模型，并确定所述视域模型的矩形元素集合；所述拍摄数据包括图片数据和视频数据；所述视域模型包括真实空间视域模型和假想空间视域模型；S2、基于所述视域模型的视域属性对所述矩形元素集合进行分组，得到矩形元素分组集合；S3、基于所述矩形元素分组集合构建混淆集；S4、基于所述矩形元素分组集合以及所述混淆集构建空间索引结构，实现所述拍摄数据对应的视域模型的加密。2.根据权利要求1所述的应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法，其特征在于，所述步骤S1、基于摄像头的拍摄数据构建视域模型，并确定所述视域模型的矩形元素集合，具体包括：S1a、获取所述拍摄数据并构成集合D={d1,d2,...,dm}，集合D中任意数据元素di为所述摄像头拍摄的图片数据或者视频数据，1≤i≤m；S1b、依次获取集合D中的数据元素di，当判断数据元素di为图片数据时则执行步骤S1c，当判断数据元素di为视频数据则执行步骤S1e；S1c、当数据元素di为图片数据时，依据数据元素di对应的摄像头的空间位置location、拍摄角度范围[ξ1,ξ2]和拍摄可视距离r为数据元素di构建视域模型；数据元素di的视域模型的视域属性为(location,ξ1,ξ2,r)；S1d、确定数据元素di的视域模型的包围矩形，根据视域属性(location,ξ1,ξ2,r)计算所述包围矩形的矩形元素(xl,yl,xr,yr)，(xl,yl)和(xr,yr)分别为所述包围矩形的左下顶点坐标和右上顶点坐标，将矩形元素(xl,yl,xr,yr)存入矩形元素集合F中，F=F∪{(xl,yl,xr,yr)；S1e、当数据元素di为视频数据时，为数据元素di构建假想空间视域模型，所述假想空间视域模型的视域属性为(location,ξ1,ξ2,r)，其中location为一个假想的拍摄位置，[ξ1,ξ2]为假想摄像头的拍摄角度范围，r为假想摄像头的拍摄可视距离；S1f、确定所述假想空间视域模型的包围矩形；根据视域属性(location,ξ1,ξ2,r)计算包围矩形的矩形元素(xl,yl,xr,yr)，(xl,yl)和(xr,yr)分别为包围矩形的左下顶点坐标和右上顶点坐标，将矩形元素(xl,yl,xr,yr)存入矩形元素集合F中，F=F∪{(xl,yl,xr,yr)；S1g、判断数据元素di是否为集合D中最后一个元素，若是则返回矩形元素集合F并结束，否则，令i+1并跳转到步骤S1b。3.根据权利要求2所述的应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法，其特征在于，所述步骤S2、基于所述视域模型的视域属性对所述矩形元素集合进行分组，得到矩形元素分组集合，具体包括：S2a、为集合D中的所有数据元素构建一个综合假想视域模型，所述综合假想视域模型的视域属性为(Loc,ξs,ξe,R)，所述综合假想视域模型能恰好覆盖集合D中所有数据元素的真实视域模型；S2b、依次从矩形元素集合F={o1,o2,...,om}中移除一个矩形元素oi=(xl,yl,xr,yr)，
1≤i≤m，获取矩形元素oi对应的视域属性oi.fov=(location,ξ1,ξ2,r)，构建集合Di={oi}；S2c、依次获取当前矩形元素集合F中的一个矩形元素oj=(xl,yl,xr,yr)，j不等于i，获取oj对应的视域属性oj.fov=(location,ξ1,ξ2,r)；S2d、针对oi.fov=(location,ξ1,ξ2,r)和oj.fov=(location,ξ1,ξ2,r)，分别计算oi.location和oj.location到Loc的距离Dist(Loc,oi.location)和Dist(Loc,oj.location)，并选出两者中的最大距离MaxDist；计算oi.location到oj.location的距离Dist(oi.location,oj.location)；计算oi.[ξ1,ξ2]和oj.[ξ1,ξ2]的角度范围的交集[ξ'1,ξ'2]；计算oi.r和oj.r之差的绝对值|oi.r
‑
oj.r|，按照公式计算将oi与oj归为一组的得分score(oi,oj)；式中λ1、λ2、λ3为可调节权重值，0≤λ1≤1、0≤λ2≤1、0≤λ3≤1且λ1+λ2+λ3=1;若score(oi,oj)不大于0.3则将oj从矩形元素集合F中移除并将oj存入集合Di，Di=Di∪{oj}；S2e、判断oj是否为当前矩形元素集合F中的最后一个元素，若是则计算集合Di的包围矩形的矩形元素Recti=(xl,yl,xr,yr)，并执行步骤S2f，否则跳转到步骤S2c；S2f、判断矩形元素集合F是否为空，为空则返回矩形元素分组集合{Du,...,Dv}并结束，否则跳转到步骤S2b。4.根据权利要求3所述的应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法，其特征在于，所述步骤S3、基于所述矩形元素分组集合构建混淆集，具体包括：S3a、获取矩形元素分组集合{Du,...,Dv}；S3b、依次获取矩形元素分组集合{Du,...,Dv}中的一个矩形元素的分组集合Di={om,...,on}，u≤i≤v，并获取Di中各个矩形元素ox对应的视域属性ox.fov=(location,ξ1,ξ2,r)，m≤x≤n；S3c、确定Di中包含的矩形元素对应的视域属性中的最小拍摄角度范围ωmin、最大拍摄角度范围ωmax、最小拍摄可视距离rmin和最大拍摄可视距离rmax；S3d、为集合Di随机生成一个混淆集合Hi={o1,...,oz}，混淆集合Hi中包含z个随机生成的矩形元素，其中任意矩形元素ow，都被Di对应的矩形元素Recti完全覆盖，1<w≤z；混淆集合Hi中任意矩形元素ow对应一个假想的混淆视域模型，混淆视域模型的视域属性为(location,ξ1,ξ2,r)，混淆可视距离r满足rmin≤r≤rmax，混淆拍摄角度范围大小ω满足ωmin≤ω≤ωmax；设置Di的混淆集属性Di.confused=Hi={o1,...,oz}；S3e、判断Di是否为矩形元素分组集合{Du,...,Dv}中最后一个矩形元素的分组集合，若是则返回矩形元素分组集合{Du,...,Dv}并结束，否则，令i+1并跳转到步骤S3b。5.根据权利要求4所述的应用于安防监控图片视频数据的安全保护方法，其特征在于，所述步骤S4、基于所述矩形元素分组集合以及所述混淆集构建空间索引结构，实现所述拍摄数据对应的视域模型的加密，具体包括：S4a、依次获取矩形元素分组集合{Du,...,Dv}中的一个矩形元素的分组集合Di={om,...,on}，u≤i≤v，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪茹，罗远哲，刘瑞景，申慈恩，闫鹿博，徐盼云，郑玉洁，尹凡，张春涛，
申请(专利权)人：北京中超伟业信息安全技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：