一种可逆的生物特征图像设备匿名方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种信息安全方法及系统，一种可逆的生物特征图像设备匿名方法及装置，在抑制了光响应不均匀性图像基础上，可以无损恢复原始的干净图像；特别对生物特征图像而言，能够实现生物特征内容的零退化，加速身份认证通过速度；本发明专利技术可以分层次对PRNU的低频分量、中频分量和高频分量进行不同的处理，实现了虽然对测试图像做了轻微扰动，但在光照十分充足的前提下，匿名成功率仍能保持在高水平线上的目的。上的目的。上的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种可逆的生物特征图像设备匿名方法及装置


[0001]本专利技术属于信息安全
，尤其涉及一种可逆的生物特征图像设备匿名方法及装置。

技术介绍

[0002]当人们将他们的个人图像或视频交给身份验证系统以获得进入许可时，我们的隐私可能会被泄露；传统的解决方案通常侧重于保护多媒体内容，例如我们的面部等；而用于捕获图像的设备也可能暴露我们的隐私。基于传感器模式噪声(SPN)的算法能够区分相机然后找到所有者，这引发了许多关于个人隐私和匿名性的新问题；与此同时，在一些敏感应用中，如涉及财产安全认证等，图像不仅仅需要隐藏其源设备信息，而且还需要保持不失真性；虽然可逆水印或可逆信息隐藏方案可以解决原图像的恢复，但在去识别算法中，浮点数运算具有截断性，所以两种方案不能直接进行简单的应用。
[0003]综上，传统的设备匿名方法主要存在以下几点问题：目前的研究往往忽视了设备也会暴露隐私的问题；传统的解决方案通常会干扰生物特征图像的认证速度；涉及财产认证等敏感应用时，图像不能永久保证不失真；因此，在某些特定生物特征场景中保持生物特征效用的同时，建立一套可逆设备隐私保护方案尤为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种可逆的生物特征图像设备匿名方法及装置，首先，保证切断与源传感器之间联系，使干扰图像的拍摄设备信息匿名并且生物特征效应不受影响；其次，对于高级身份认证时图像质量的高要求，提出在抑制了PRNU的图像基础上，无损恢复原始的干净图像，可以实现生物特征内容的零退化，加速涉及财产等高级别身份认证的通过速度。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种可逆的生物特征图像设备匿名方法，包括：
[0006]获取生物特征图像信息；
[0007]根据获取的生物特征图像信息，提取与生物特征图像相关的光响应不均匀性；
[0008]对生物特征图像信息和光响应不均匀性进行整数小波变换，得到低频分量、中频分量和高频分量；
[0009]对低频分量部分进行浮点数运算截断，将低频分量像素值变为整数，将中频分量和高频分量部分进行重新定义，得到初步匿名图像；
[0010]将待嵌入的秘密信息进行无损压缩；
[0011]以得到的初步匿名图像为载体图像；将压缩后待嵌入的秘密信息用不同的正交扩频序列表示，嵌入到载体图像中，得到完善匿名图像。
[0012]进一步的，对低频分量，低频分量减去预设倍强度的低频分量特征。
[0013]进一步的，对中频分量和高频分量，先随机生成相同长度的列序号数，原始序列的每一列或一行的像素值根据生成的列序号进行重新排列，得到密钥。
[0014]进一步的，将像素值变为整数的低频分量和密钥设置为待嵌入的秘密信息；
[0015]将秘密信息嵌入载体图像时包括两次，第一次的嵌入在原图上开展，第二次嵌入的位置则是在第一次基础上向预设方向移一位像素进行嵌入。
[0016]进一步的，将待嵌入的秘密信息进行无损压缩时，采用哈夫曼编码算法来进行数据的无损压缩。
[0017]第二方面，本专利技术还提供了一种可逆的生物特征图像设备匿名恢复方法，包括：
[0018]获取如第一方面中所述的可逆的生物特征图像设备匿名方法生成的匿名图像；
[0019]在载体图像中分离出嵌入的秘密信息并解压，得到初步匿名图像和秘密信息；
[0020]通过逆变换，得到低频分量、中频分量和高频分量；
[0021]根据得到的低频分量、中频分量和高频分量，通过小波逆变换得到恢复图像。
[0022]进一步的，获取生成的匿名图像后，切断匿名图像与源设备的联系。
[0023]第三方面，本专利技术还提供了一种可逆的生物特征图像设备匿名装置，包括：
[0024]数据采集模块，被配置为：获取生物特征图像信息；
[0025]特征提取模块，被配置为：根据获取的生物特征图像信息，提取与生物特征图像相关的光响应不均匀性；
[0026]小波变换模块，被配置为：对生物特征图像信息和光响应不均匀性进行整数小波变换，得到低频分量、中频分量和高频分量；
[0027]初步匿名模块，被配置为：对低频分量部分进行浮点数运算截断，将低频分量像素值变为整数，将中频分量和高频分量部分进行重新定义，得到初步匿名图像；
[0028]压缩模块，被配置为：将待嵌入的秘密信息进行无损压缩；
[0029]完善匿名模块，被配置为：以得到的初步匿名图像为载体图像；将压缩后待嵌入的秘密信息用不同的正交扩频序列表示，嵌入到载体图像中，得到完善匿名图像。
[0030]第四方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现了第一方面中所述的可逆的生物特征图像设备匿名方法的步骤。
[0031]第五方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现了第一方面中所述的可逆的生物特征图像设备匿名方法的步骤。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0033]1、本专利技术在抑制了光响应不均匀性图像基础上，可以无损恢复原始的干净图像；特别对生物特征图像而言，能够实现生物特征内容的零退化，加速身份认证通过速度；本专利技术可以分层次对PRNU的低频分量、中频分量和高频分量进行不同的处理，实现了虽然对测试图像做了轻微扰动，但在光照十分充足的前提下，匿名成功率仍能保持在高水平线上的目的；
[0034]2、本专利技术根据生物特征图像的不同应用场景，建立了初步和完善两个匿名应用算法；
[0035]3、本专利技术对设备隐私建立两级保护体系，一是干扰图像检测不出与源拍摄设备之间的联系；二是将PRNU当作秘密信息嵌入到载体图像中，入侵者察觉不到其指纹的存在。
附图说明
[0036]构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。
[0037]图1为本专利技术实施例1的流程图；
[0038]图2为本专利技术实施例1的高频像素置乱规则图。
具体实施方式：
[0039]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0040]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0041]名词解释：
[0042]PRNU：光响应不均匀性(PRNU)是由于图像从拍摄到形成的过程中使用的硅片中存在异常而表现出来的，具有唯一识别性；PRNU也可以称为设备指纹。
[0043]RDH：可逆数据隐藏(Reversible Data Hiding)。
[0044]实施例1：
[0045]本实施例提供了一种可逆的生物特征图像设备匿名方法，包括：
[0046]获取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可逆的生物特征图像设备匿名方法，其特征在于，包括：获取生物特征图像信息；根据获取的生物特征图像信息，提取与生物特征图像相关的光响应不均匀性；对生物特征图像信息和光响应不均匀性进行整数小波变换，得到低频分量、中频分量和高频分量；对低频分量部分进行浮点数运算截断，将低频分量像素值变为整数，将中频分量和高频分量部分进行重新定义，得到初步匿名图像；将待嵌入的秘密信息进行无损压缩；以得到的初步匿名图像为载体图像；将压缩后待嵌入的秘密信息用不同的正交扩频序列表示，嵌入到载体图像中，得到完善匿名图像。2.如权利要求1所述的一种可逆的生物特征图像设备匿名方法，其特征在于，对低频分量，低频分量减去预设倍强度的低频分量特征。3.如权利要求1所述的一种可逆的生物特征图像设备匿名方法，其特征在于，对中频分量和高频分量，先随机生成相同长度的列序号数，原始序列的每一列或一行的像素值根据生成的列序号进行重新排列，得到密钥。4.如权利要求3所述的一种可逆的生物特征图像设备匿名方法，其特征在于，将像素值变为整数的低频分量和密钥设置为待嵌入的秘密信息；将秘密信息嵌入载体图像时包括两次，第一次的嵌入在原图上开展，第二次嵌入的位置则是在第一次基础上向预设方向移一位像素进行嵌入。5.如权利要求1所述的一种可逆的生物特征图像设备匿名方法，其特征在于，将待嵌入的秘密信息进行无损压缩时，采用哈夫曼编码算法来进行数据的无损压缩。6.一种可逆的生物特征图像设备匿名恢复方法，其特征在于，包括：获取如权利要求1
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5任一项所述的可逆的生物特征图像设备匿名方法生成的匿名图像；在载...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，张晓波，马宾，王春鹏，吴晓明，张鹏，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：