[发明专利]基于隐私保护VGG的密态图像识别方法及系统

权利要求书

1.一种基于隐私保护VGG的密态图像识别方法，其特征在于，首先发送方α将原始图像I加密成两个密态分量图像I₁、I₂，并分别发送给第一服务器S₁和第二服务器S₂；而后可信服务器T公开VGG网络的预训练参数、微调训练参数以及预设的超参数，生成并分发随机安全参数给第一服务器S₁和第二服务器S₂；然后第一服务器S₁和第二服务器S₂分别对两个密态分量图像I₁、I₂执行安全卷积、激活、池化和全连接层操作；最后接收方β分别接收到来自第一服务器S₁和第二服务器S₂的输出结果O₁、O₂，并进行解密操作，得到密态图像的特征提取和识别结果O＝O₁+O₂。

2.根据权利要求1所述的基于隐私保护VGG的密态图像识别方法，其特征在于，发送方α采用(2,2)-秘密分割门限方案将原始图像I加密成两个密态分量图像I₁、I₂，其方法为：

对于一个原始图像I，发送方α利用随机数生成器生成一个与原图尺寸大小相同的随机像素矩阵，即密态分量图像I₁，并发送给第一服务器S₁，然后用原始图像I减去密态分量图像I₁，得到密态分量图像I₂，并发送给第二服务器S₂，其中随机数的选择域范围为[-2^n-1,2^n-1-1]，n＝8,16,32,...。

3.根据权利要求2所述的基于隐私保护VGG的密态图像识别方法，其特征在于，所述第一服务器S₁和第二服务器S₂分别对两个密态分量图像I₁、I₂执行安全卷积操作的方法为：

可信服务器T公开VGG网络的预训练参数、微调训练参数以及超参数设定，已知公开后的卷积核参数(w；b)，接收到的图像输入值为x，发送方根据(2,2)-秘密分割门限方案，对原始图像I各位置点像素进行拆分操作，得到分量x₁和x₂，且x＝x₁+x₂；第一服务器S₁使用参数(w；b)对接收到的输入分量x₁执行卷积操作；第二服务器S₂使用参数(w；0)对接收到的输入分量x₂执行卷积操作。

4.根据权利要求3所述的基于隐私保护VGG的密态图像识别方法，其特征在于，所述第一服务器S₁和第二服务器S₂分别对两个密态分量图像I₁、I₂执行安全激活操作的方法为：

对接收到的激活层输入u，完整的激活操作即计算函数max(u,0)，将u＜0的像素位置置0，u≥0的位置保持不变；第一服务器S₁和第二服务器S₂分别接收到激活层的输入分量，交互式的使用安全比较函数SecComp获得两个输入分量对应原始图像的像素位置的符号位；如果符号位等于1，那么S₁和S₂分别将其分量置0，否则保持不变。