[发明专利]一种基于CNN和签密技术的密态图像检索方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于CNN和签密技术的密态图像检索方法及系统，首先，数据拥有客户端获取用户客户端发送的注册请求，并生成拥有者私钥、用户私钥和签密参数；并基于拥有者私钥采用图像加密算法分别对图像集中的每个图像进行加密，得到密态图像集，上传至两个云服务器；然后，用户客户端获取待查询图像，基于用户私钥采用图像加密算法对待查询图像进行加密，得到待查询密态图像，并上传至两个云服务器；最后，两个云服务器基于CNN在密态图像集中检索得到待查询密态图像的匹配图像，将匹配图像采用签密参数进行签密后发送给用户客户端。实现了云服务器在密态状态下执行特征提取和检索操作。

技术领域

本发明涉及密态图像检索技术领域，特别是涉及一种基于CNN和签密技术的密态图像检索方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

随着云计算的兴起，图像检索的应用非常广泛，其可以被应用在各个领域，如在医疗诊断方面，医院希望将其数据库图像上传给云服务器存储，医生上传查询图像给云服务器，云服务器执行特征提取后进行检索操作，最后将匹配结果返回给医生。

然而，在上传过程中，面临图像隐私泄露的风险，图像在外包之前需要进行加密。并不是每个用户都可以无条件发起查询，这就需要用户提前对数据拥有者进行注册，用户注册成功得到解签密参数才可以对匹配结果解密。这就使得云服务器特征提取和检索成为一项极具挑战性的任务。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于CNN和签密技术的密态图像检索方法及系统，实现了云服务器在密态状态下执行特征提取和检索操作，且只有注册成功的用户才能得到解签密参数并最终对匹配结果进行解密。

第一方面，本发明提供了一种基于CNN和签密技术的密态图像检索方法；

一种基于CNN和签密技术的密态图像检索方法，包括如下步骤：

数据拥有客户端获取用户客户端发送的注册请求后，生成对称密钥、用户私钥和签密参数，将对称密钥分为对称密钥第一部分和对称密钥第二部分；并针对每个图像集图像，采用图像加密算法生成每个图像集图像的混淆矩阵和混淆图像矩阵，同时基于对称密钥对每个图像集图像进行加密得到图像集图像的密态图像；

用户客户端获取待查询图像，采用图像加密算法生成待查询图像的混淆矩阵和混淆图像矩阵；

两个云服务器基于待查询图像的混淆矩阵和混淆图像矩阵、以及所有图像集图像的混淆矩阵和混淆图像矩阵，在所有的图像集图像中检索得到待查询图像的匹配图像，并采用签密参数对对称密钥第一部分和匹配图像进行签密，将匹配图像的密态图像和签密后的对称密钥第一部分发送给用户客户端；

用户客户端采用用户私钥解签密后，结合对称密钥第二部分对匹配图像的密态图像进行解密。

进一步的，所述图像加密算法的具体步骤为：

获取输入图像，生成一个与输入图像具有相同尺寸的混淆矩阵；

计算输入图像和混淆矩阵的哈达玛积，得到混淆图像矩阵。

进一步的，所述在所有的图像集图像中检索得到待查询图像的匹配图像的具体步骤为：

两个云服务器基于待查询图像的混淆矩阵、待查询图像的混淆图像矩阵、所有图像集图像的混淆矩阵和所有图像集图像的混淆图像矩阵，采用CNN对待查询图像和所有图像集图像分别进行特征提取，得到特征向量；所述特征提取具体包括卷积层操作、激活层操作、池化层操作和全连接操作；

两个云服务器基于提取的特征向量，两两比较待查询图像与图像集图像的相似度，得到待查询图像的匹配图像。

进一步的，所述卷积层操作的具体步骤为：

滑动选取图像中的局部像素点矩阵；