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基于双目立体视觉的数字图像加密算法黄初华莆惴ɑ驹砑笆迪摘要:双目立体视觉三维重建能够从两幅不同视角获取的二维图像恢复三维空间中物体三维几何信息。将三维空间向二维空间投影过程认为是对数字图像加密的过程,则三维重建的过程就是对数字图像进行解密的过程。基于此思路提出并实现基于双目立体视觉三维重建原理的数字图像加密算法。实验结果表明,该思路具有可行性;算法的加密性能良好,满足数字图像加密在网络信息社会,数字图像是人们获取信息的一个重要来源,成为人们进行信息交流的重要媒介。然而,在一些运用场合,数字图像的拥有者和使用者都不希望在图像存储、图像传输、图像使用等过程中被非法浏览或者处理;例如在文物保护领域,珍贵的文物图像、壁画图像在存储、传输、使用等环节都需要进行加密处理【】。随着计算机技术和网络技术的不断发展,传统的数字图像加密技术总体而言变得保密性不高,在实际应用中需要加以改进。近几年来,基于混沌系统理论的加密算法是一个重要的研究方向。作为机器视觉领域的一个重要研究方向,双目立体视觉一直是热点和难点;其基本原理是从两个不同视角观察同一场景中的物体,以获取在不同视角下的二维图像,通过成像几何原理和视差原理来重建场景中物体的三维轮廓、位置等信息【】。具体原理如图尽图邢卤阥表示左相机,硎居蚁嗷J界坐标系中一点瑈,在左右相机的成像面:蚦,上的像点坐标分别为。,%蚢,,啡饬礁鱿竦闶峭桓龆韵蟮鉇在左右相机成像面上的像,它们被称为“同名点”;需要注意的是从两幅图像中找到同名点是双目立体视觉一个极其重要的问题。为了恢复对象点谑澜缱晗中的坐标,分别作像点与各自相机的光心:,的连线,即投影线籓涂冢,;根据三角测量原理可知投影线的交点即为对象点瑈,.本文的加密算法为了达到对数字图像加密/解密的目的,通过利用双目立体视觉重建原理,对图像像素颜色分量利用投影矩阵茉烤卣正投影进行加密,通过反投影进行解密。算法属于秘密分割类型,即图像信息被分割成两个密图来携带。算法首先将像素的颜色值分量、成涞三维空间中,、曰分量类似于三维空间中的分量;再通过两个不同的密钥矩阵将映射到三安全性的要求。关键词:双目立体视觉;数字图像加密;密钥中图分类号:文献标识码:第卷第年月贵州大学学报匀豢蒲О文章编号———圈⑻迨泳趸驹作者简介:黄初华,男,贵州贵阳人。讲师,研究方向:图像图形处理、多视图三维重建.:..贵州大学计算机科学与信息学院,贵州贵阳;笾荽笱Ю硌г海笾莨笱收稿日期:——基金项目:贵州大学青年教师基金·通讯作者:黄初华,篽甤..
万方数据
.剩两个三维的密矩阵肘缤,图尽C芫维空间中的颜色值正投影维空间;利用密钥矩阵对尺、分量进行投影生成密矩阵,投影后部分颜色值信息丢失,但是这部分丢失的信息隐藏在相补偿的原理恢复数字图像。菇ê鲜实拿茉烤卣摄像机投影矩阵是用来完成三维世界维图像之间的一种映射,在算法中密钥矩阵实现三维密钥。像素颜色向量维齐次矢量,唬密钥矩阵。则加密过程可以表示为:其中舜友丈悼占涞矫芫卣笤K刂和姿态变换以及标定矩阵,即密钥矩阵可以分解为透视投影线性成像模型;窄基线;不同的标定矩阵、旋转矩阵、平移矩阵。分别将密钥矩阵、尸牍,对映射图,两幅密图可以分开传输,携带的信息互为补偿。§,.这两个“像点”是同一个像素颜色值南瘛