一种图像解密方法、系统、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种图像解密方法、系统、装置及计算机可读存储介质，涉及图像处理领域，该图像解密方法包括：通过并联的各位流解密系统对各自接收到的密文图像数据执行解密操作，解密操作包括：基于洛伦兹流加密系统构造的状态观测器观测密文图像数据对应的观测密钥流；判断观测密钥流是否满足解密条件；若是，通过第一关系式得到解密后的明文图像数据，第一关系式为，为明文图像数据，y(t)为密文图像数据，C为输出矩阵，为观测密钥流。本申请能够实现多密文图像数据的并行解密，在解密过程中无需对密文图像数据进行微分处理，提高解密效率。提高解密效率。提高解密效率。

【技术实现步骤摘要】
一种图像解密方法、系统、装置及计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及图像处理领域，特别涉及一种图像解密方法、系统、装置及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在各行各业中，如计算机视觉、机器人路径规划，医学影像处理等相关领域，图像数据的私密性已经成为了一个至关重要的问题。在图像传输过程中，通常采用块加密算法对图像进行加密传输，而接收端在接收到图像密文后，需要对传输过来的图像密文依次进行解密，解密效率慢，且传统的解密算法需要对密文进行微分运算，同时还涉及高次幂运算，解密速度慢。
[0003]因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种图像解密方法、系统、装置及计算机可读存储介质，能够实现多密文图像数据的并行解密，在解密过程中无需对密文图像数据进行微分处理，提高解密效率。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供了一种图像解密方法，包括：通过并联的各位流解密系统对各自接收到的密文图像数据执行解密操作，所述解密操作包括：基于洛伦兹流加密系统构造的状态观测器观测所述密文图像数据对应的观测密钥流；判断所述观测密钥流是否满足解密条件；若是，通过第一关系式得到解密后的明文图像数据，所述第一关系式为，为所述明文图像数据，y(t)为所述密文图像数据，C为输出矩阵，为所述观测密钥流。
[0006]可选的，所述洛伦兹流加密系统的数学模型为：；相应的，所述状态观测器的数学模型为：；其中，为所述观测密钥流随时间的微分，为所述观测密钥流，y(t)为所
述密文图像数据，B为输入矩阵，C为输出矩阵，A
i
为系统矩阵，为前件变量，为关于的函数。
[0007]可选的，所述判断所述观测密钥流是否满足解密条件的过程包括：通过观测误差系统判断所述观测密钥流是否满足解密条件，所述观测误差系统的数学模型为；其中，为观测误差，为所述观测误差随时间的微分。
[0008]可选的，所述解密条件为所述观测误差随时间的微分趋近于0。
[0009]可选的，该图像解密方法还包括：获取解密秘钥；所述通过第一关系式得到解密后的明文图像数据的过程包括：通过所述解密秘钥和第一关系式得到解密后的明文图像数据。
[0010]可选的，所述解密秘钥为系统初始值。
[0011]可选的，该图像解密方法还包括：根据所有所述流解密系统解密后的明文图像数据还原原始图像数据。
[0012]为解决上述技术问题，本申请还提供了一种图像解密系统，包括多位并联的流解密系统，每一所述流解密系统包括：观测模块，基于洛伦兹流加密系统构造的状态观测器观测所述密文图像数据对应的观测密钥流；判断模块，用于判断所述观测密钥流是否满足解密条件，若是，触发解密模块；所述解密模块，用于通过第一关系式得到解密后的明文图像数据，所述第一关系式为，为所述明文图像数据，y(t)为所述密文图像数据，C为输出矩阵，为所述观测密钥流。
[0013]为解决上述技术问题，本申请还提供了一种图像解密装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任意一项所述的图像解密方法的步骤。
[0014]为解决上述技术问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项所述的图像解密方法的步骤。
[0015]本申请提供了一种图像解密方法，首先基于并联的各位流解密系统对各自接收到的密文图像数据进行解密操作，实现并行解密，提高解密效率，基于洛伦兹流加密系统构造状态观测器，保证洛伦兹流加密系统和流解密系统密钥流的同步性，通过该状态观测器观测密文图像数据对应的观测密钥流，在观测密钥流满足解密条件，通过第一关系式获取明文图像数据，解密过程无需对密文图像数据进行微分处理，进一步提高解密效率。本申请还提供了一种图像解密系统、装置及计算机可读存储介质，具有和上述图像解密系统相同的
有益效果。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请所提供的一种洛伦兹流加密系统的结构示意图；图2为本申请所提供的一种解密操作的步骤流程图；图3为本申请所提供的一种流解密系统的结构示意图；图4为本申请所提供的一种基于状态观测器的块解密系统；图5为本申请所提供的一种图像解密系统的结构示意图；图6为本申请所提供的一种图像解密装置的结构示意图；图7为本申请所提供的另一种图像解密装置的结构示意图。
具体实施方式
[0018]本申请的核心是提供一种图像解密方法、系统、装置及计算机可读存储介质，能够实现多密文图像数据的并行解密，在解密过程中无需对密文图像数据进行微分处理，提高解密效率。
[0019]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]为便于理解本申请的图像解密方法，首先对该图像解密方法相对应的图像加密方法进行说明，图像加密方法采用并行加密的方式，即将原始图像数据以行为单位划分，图像的每一行像素可以看成一位，然后为每一行像素都安排一位流加密（Stream cipher）系统，将各行图像数据（即各行所有像素）输入对应的各位并联的洛伦兹流加密系统中并行进行图像加密操作。为便于说明，下面以一行图像数据为例，对加密过程进行说明，其余行图像数据的加密过程，同理。
[0021]首先对实现图像加密操作的洛伦兹系统进行说明，洛伦兹系统是一个非线性、非周期、三维的确定性连续动态系统。其动态方程可以表示为：（1）；其中，x1(t)，x2(t)和x3(t)是系统的状态，y(t)是系统的输出，x1(0)，x2(0)和x3(0)设置为系统的初始状态，即t=0时刻的状态初始值。
[0022]考虑到洛伦兹系统是一个非线性系统，为便于后续进行数据处理，首先将洛伦兹系统转换为TS模糊模型，从而实现非线性到线性的转换，其中，TS模糊模型即Takagi
‑
Sugeno模糊模型，该模型的主要思想是将非线性系统用许多线段相近的表示出来，即将复杂的非线性问题转化为在不同小线段上的问题。
[0023]具体的，设规则i：如果x1(t)属于模糊集F
i
，那么可以得到：，i=1,2（2）；其中，系统的状态向量为，模糊集为，；系数矩阵为，、、。因此，基于洛伦兹系统的TS模糊模型可以写为：（3）；其中，，，并且其满足。定义原始图像数据中各行未本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像解密方法，其特征在于，包括：通过并联的各位流解密系统对各自接收到的密文图像数据执行解密操作，所述解密操作包括：基于洛伦兹流加密系统构造的状态观测器观测所述密文图像数据对应的观测密钥流；判断所述观测密钥流是否满足解密条件；若是，通过第一关系式得到解密后的明文图像数据，所述第一关系式为，为所述明文图像数据，y(t)为所述密文图像数据，C为输出矩阵，为所述观测密钥流。2.根据权利要求1所述的图像解密方法，其特征在于，所述洛伦兹流加密系统的数学模型为：；相应的，所述状态观测器的数学模型为：；其中，为所述观测密钥流随时间的微分，为所述观测密钥流，y(t)为所述密文图像数据，B为输入矩阵，C为输出矩阵，A
i
为系统矩阵，为前件变量，为关于的函数。3.根据权利要求2所述的图像解密方法，其特征在于，所述判断所述观测密钥流是否满足解密条件的过程包括：通过观测误差系统判断所述观测密钥流是否满足解密条件，所述观测误差系统的数学模型为；其中，为观测误差，为所述观测误差随时间的微分。4.根据权利要求3所述的图像解密方法，其特征在于，所述解密条件为所述观测误差随时间的微分趋近于0。5.根据权利要求1所述的图像解密方法，其特征在于，该图像解密方法还包括：获取解密秘钥；所述通过第一关系式得到解密后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，吴睿振，陈静静，张永兴，孙华锦，王凛，
申请(专利权)人：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：