云环境下密文图像检索系统研究
发布时间：2020-06-18 04:40
【摘要】：随着手持成像设备的大量普及,图像数据呈爆发增长的趋势,但是对于海量的图像数据如何低廉的存储、有效的管理和便捷的搜索服务成为了数据拥有者难以解决的问题。云计算技术的发展,以及云服务器具有性价比高、集中化管理和在线升级的优势,恰好解决了用户对海量图像数据管理的难题。然而,近几年云服务商发生的泄露或丢失用户数据的事件,导致用户对云服务器产生了信任危机。因此云计算环境下如何保证数据的安全已成为云服务商面临的首要挑战。为了确保图像安全,防止隐私泄露,用户在将数据上传云服务器前,需要先加密隐私图像。但是图像被加密后,数据之间的关联性等特性消失了,阻碍用户对图像的使用,不满足实际需求。因此亟需研究一种云计算环境下的密文图像检索方案。本文主要研究云计算环境下的密文图像检索技术,即研究如何使图像拥有者能加密存储自己的隐私图像,又能让授权的图像使用者从海量图像中迅速找到自己需要的图像。本文主要贡献如下:(1)提出了一种云计算环境下基于SimHash的密文图像检索方法。首先,数据拥有者提取图像的局部特征,然后采用K-means算法对局部特征聚类生成视觉单词和码本,利用视觉单词和码本表征图像信息,接着对码本进行哈希编码生成相应的指纹,最后基于SimHash的可搜索加密特征算法,无需构建索引,直接生成图像加密特征向量上传云端服务器。查询用户通过同样的操作对查询图像进行陷门构建,上传云端服务器,云端服务器根据查询陷门和图像加密特征向量来进行相似性检索。实验结果表明本文的检索方案不仅提高了检索精度还降低了内存消耗。(2)现有检索方案将特征提取等预处理操作都交给数据拥有者完成,这种方案增加用户负担的同时也增加了信息泄露的风险。针对此问题,本文提出了一种可搜索图像加密算法,首先通过Zigzag扫描和图像序列加密算法实现图像加密,然后将特征提取器上传到云端,由云端通过特征提取器提取加密图像特征,生成用于相似性检索的图像向量,从而实现密文图像的相似性检索。(3)基于Matlab编程语言,实现密文图像检索系统的本地搭建,进行了系统框架设计、系统界面设计,从数据拥有者模块、查询用户模块、查询结果显示模块进行开发,最终实现密文图像检索。
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;TP309.7
【图文】：
无需构建索引，直接生成图像特征向量来进行相似性检索。逡逑３．１系统模型逡逑本文提出的云环境下基于ＳｉｍＨａｓｈ密文图像检索系统模型如图３．１所示，数逡逑据拥有者要将图像集Ｍ邋＝逦存储在云服务器，为了保障这些数据的逡逑安全，在上传之前需要加密数据，将图像集Ｍ加密为密文形式。为了使授权的逡逑查询用户能进行密文图像检索，需要对图像集Ｍ提取特征进行聚类，生成视觉单逡逑词集合Ｖ邋＝邋｛Ｖｌ，巧，…，叫｝，然后对视觉单词进行哈希编码，生成每个视觉单词ｅ逡逑Ｖ的哈希编码，再通过ＳｉｍＨａｓｈ用视觉单词的哈希编码来表示图像特征向量，最逡逑后将加密图像集以及图像特征向量共同上传至云服务器＝逦逡逑逦特扯相似度比较＿＿＿＿＿＿＊■■■邋邋邋邋邋邋邋＿＿＿＿＿＿逡逑｜逦１逦邋Ｔｏｐｋ逡逑；逦加密数２逦ｇ逦：：：邋g垮义希殄危渝危掊义希驽蚊堋慰冢哄危哄义显品衿麇危珏濉蹇阱巍蹂危颍哄义希慑危掊澹叔味危″义希殄危у危殄澹殄危殄义希渭用埽危慑澹驽危铄巍澹卞危澹义襄巍鲐 桑龋儒遑义稀鲥危拢眩祝牛眨诲澹撸咤鍓柧鹾危叔义希卞危拢埃茁耄蔚模桑１嗦脲危掊义希慑逯戮荩椋欤煊姓咤危危巍咤澹驽澹撸咤澹澹慑蝕妫妫旎В哄义戏梦士刂疲ㄍ枷窠饷苊茉浚╁义贤迹常毕低衬Ｐ屯煎义希疲椋纾常卞澹樱螅簦澹礤澹恚铮洌澹戾澹洌椋幔纾颍幔礤义喜檠没欠梦释枷窨獾氖谌ㄓ没В迷品衿魈峁┑模茫拢桑曳瘢没у义舷Ｍ咝У丶焖鞯接氩檠枷裣嗨频耐枷瘛５
本文编号：2718711
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;TP309.7
【图文】：
无需构建索引，直接生成图像特征向量来进行相似性检索。逡逑３．１系统模型逡逑本文提出的云环境下基于ＳｉｍＨａｓｈ密文图像检索系统模型如图３．１所示，数逡逑据拥有者要将图像集Ｍ邋＝逦存储在云服务器，为了保障这些数据的逡逑安全，在上传之前需要加密数据，将图像集Ｍ加密为密文形式。为了使授权的逡逑查询用户能进行密文图像检索，需要对图像集Ｍ提取特征进行聚类，生成视觉单逡逑词集合Ｖ邋＝邋｛Ｖｌ，巧，…，叫｝，然后对视觉单词进行哈希编码，生成每个视觉单词ｅ逡逑Ｖ的哈希编码，再通过ＳｉｍＨａｓｈ用视觉单词的哈希编码来表示图像特征向量，最逡逑后将加密图像集以及图像特征向量共同上传至云服务器＝逦逡逑逦特扯相似度比较＿＿＿＿＿＿＊■■■邋邋邋邋邋邋邋＿＿＿＿＿＿逡逑｜逦１逦邋Ｔｏｐｋ逡逑；逦加密数２逦ｇ逦：：：邋g垮义希殄危渝危掊义希驽蚊堋慰冢哄危哄义显品衿麇危珏濉蹇阱巍蹂危颍哄义希慑危掊澹叔味危″义希殄危у危殄澹殄危殄义希渭用埽危慑澹驽危铄巍澹卞危澹义襄巍鲐 桑龋儒遑义稀鲥危拢眩祝牛眨诲澹撸咤鍓柧鹾危叔义希卞危拢埃茁耄蔚模桑１嗦脲危掊义希慑逯戮荩椋欤煊姓咤危危巍咤澹驽澹撸咤澹澹慑蝕妫妫旎В哄义戏梦士刂疲ㄍ枷窠饷苊茉浚╁义贤迹常毕低衬Ｐ屯煎义希疲椋纾常卞澹樱螅簦澹礤澹恚铮洌澹戾澹洌椋幔纾颍幔礤义喜檠没欠梦释枷窨獾氖谌ㄓ没В迷品衿魈峁┑模茫拢桑曳瘢没у义舷Ｍ咝У丶焖鞯接氩檠枷裣嗨频耐枷瘛５
本文编号：2718711
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