(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210569431.4 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 深圳大学 地址 518060 广东省深圳市南 山区南海大 道3688号 (72)发明人 李坚强　王佳　陈杰　李娅铮　 罗若恒　 (74)专利代理 机构 深圳市君胜知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44268 专利代理师 徐凯凯 (51)Int.Cl. G06F 21/62(2013.01) G06F 21/64(2013.01) G06V 20/17(2022.01) (54)发明名称 一种基于压缩感知的图像数据的保护方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于压缩感知的图像数据 的保护方法， 其包括步骤： 采集图像数据， 将所述 图像数据进行压缩感知， 得到压缩图片数据； 选 择加密位， 采用AES ‑CTR加密模式对所述压缩图 像数据进行局部加密， 得到加密图像数据； 提供 验证信息， 使用直方图将所述验证信息隐藏在所 述加密图片数据中， 并将隐藏有所述验证信息的 加密图像数据传输至存储设备； 在所述存储设备 上提取所述验证信息， 将验证后的所述加密图像 数据进行解密和解压缩， 得到原始图像数据。 本 发明的基于压缩感知的 图像数据的保护方法， 可 有效防止 数据篡改及窃取的状况的发生， 保证了 图像数据在传输过程中的保密性和完整性， 同 时， 还可保证传输过程中的图像数据的实时性。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115033913 A 2022.09.09 CN 115033913 A 1.一种基于 压缩感知的图像数据的保护方法， 其特 征在于， 包括： 采集图像数据， 将所述图像数据进行压缩感知， 得到 压缩图片数据； 选择加密位， 采用AES ‑CTR加密模式对所述压缩图像数据进行局部加密， 得到加密图像 数据； 提供验证信息， 使用直方图将所述验证信息隐藏在所述加密图片数据中， 并将隐藏有 所述验证信息的加密图像数据传输 至存储设备； 在所述存储设备上提取所述验证信 息， 将验证后的所述加密图像数据进行解密和解压 缩， 得到原 始图像数据。 2.根据权利要求1所述的基于压缩感知的图像数据的保护方法， 其特征在于， 在所述存 储设备上提取所述验证信息， 将验证后的所述加密图片数据进行解密和 解压缩， 得到原始 图像数据的步骤 包括： 提取所述验证信 息， 若所述验证信 息被篡改， 则直接丢弃所述加密图像数据； 若所述验 证信息未被篡改， 则对所述加密图像数据进行解密和解压缩， 得到原 始图像数据。 3.根据权利要求1所述的基于压缩感知的图像数据的保护方法， 其特征在于， 将所述图 像数据进行压缩感知， 得到 压缩图像数据的步骤 包括： 将所述图像数据设为x， 选择一个m ×n(m＜＜n)的高斯观测矩阵φ， 依据所述 高斯观测 矩阵φ， 采用公式y＝φx+e＝φψs+e＝As+e， 获得所述图像数据x对应的观测向量y， 其中， A ＝φ ψ为全息 字典， e代 表采样噪声或量 化误差； 提供一个z(z＞0,z∈ N*)位的量化器Q， 采用所述量化器Q对所述图片数据x进行压缩， 得 到压缩后的 的图片数据Q'。 4.根据权利要求3所述的基于压缩感知的图像数据的保护方法， 其特征在于， 所述高斯 观测矩阵φ由标准高斯分布组成， 且需要满足约束等距性。 5.根据权利要求1所述的基于压缩感知的图像数据的保护方法， 其特征在于， 所述选择 加密位， 使用AES ‑CTR加密模式对 所述压缩图像数据进 行局部加密， 得到加密图像数据的步 骤包括： 选择流密码， 使用AES ‑CTR加密模式， 得到对应的索引集， 所述索引集表示为： 其中， 重复所述选择流密码得到索引集的步骤， 得到[pm ]‑bit的随机数b1,b2,.....,b[pm]； 使用索引项Q1(i∈G)的符号位对所述随机 数b1,b2,.....,b[pm]进行异或， 得到加密图像 数据。 6.根据权利要求5所述的基于压缩感知的图像数据的保护方法， 其特征在于， 所述提供 验证信息， 使用直方图将所述验证信息隐藏在所述加密图像数据中的步骤 包括： 将验证信息表示 为向量w； 采用直方图将所述向量w嵌入所述加密图像数据， 并将加密观测值更新为 7.根据权利要求6所述的基于压缩感知的图像数据的保护方法， 其特征在于， 所述提取 验证信息， 将验证后的所述加密图像数据进行解密和 解压缩， 得到原始图像数据的步骤包权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115033913 A 2括： 提取嵌入的隐藏向量 w， 通过所述隐藏向量 w获得加密后的观测向量的近似值c'； 解密c'的符号 位， 恢复所述压缩图像数据Q'； 将所述压缩图像数据Q'经反量 化编码近似得到观测向量y'； 通过CS重构得到原 始图像数据。 8.根据权利要求7所述的基于压缩感知的图像数据的保护方法， 其特征在于， 所述解密 c'的符号 位时所用的密钥为局部加密时所用的流密码。 9.根据权利要求1所述的基于压缩感知的图像数据的保护方法， 其特征在于， 所述存储 设备为服务器。 10.根据权利要求1所述的基于压缩感知的图像数据的保护方法， 其特征在于， 所述验 证信息包括 ID信息、 位置信息、 图片采集时间以及观测向量的CRC 64编码。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115033913 A 3