[发明专利]一种数字图像秘密分享及恢复方法

权利要求书

1.一种数字图像秘密分享方法，将秘密图像分拆到掩盖图像中，其特征在于，所述数字图像秘密分享方法包括如下步骤：

(1)根据图像秘密分享门限的k，n值，构造RS删除码生成矩阵G_(k+n)×k；

(2)初始化n个集合v₁，v₂，Λ，v_n，同时赋予集合v_i一个唯一的编号d_i＝i，其中1≤i≤n；

(3)按照一定的顺序依次从秘密图像S中取出k个未进行分享操作的像素点，记作α_k×1＝(a₁，a₂，Λ，α_k)^Γ；

(4)利用RS删除码生成矩阵G_(k+n)×k对α_k×1进行编码操作，可得到码字β，β_(k+n)×1＝(G_(k+n)k·α_k×1)mod 251.

(5)将产生的码字向量β中的最后n个元素(b_k+1，b_k+2，Λ，b_k+n)按顺序依次放入集合v₁，v₂，Λ，v_n中；

(6)判断秘密图像S中的所有像素点是否全部处理完毕，若是，则进入步骤(7)，否则，返回步骤(3)；

(7)选取n幅图像作为掩盖图像，将集合v₁，v₂，Λ，v_n中的数据分别嵌入到n幅掩盖图像中，得到最终的n幅影子图像Y₁，Y₂，Λ，Y_n。

2.根据权利要求1所述的数字图像秘密分享方法，其特征在于，所述RS删除码生成矩阵G_(k+n)×k的前k行为一单位矩阵，后n行为一范德蒙行列式。

3.根据权利要求1所述的数字图像秘密分享方法，其特征在于，所述步骤(3)可以行为顺序或以列为顺序依次从秘密图像S中取出k个未进行分享操作的像素点。

4.根据权利要求3所述的数字图像秘密分享方法，其特征在于，所述步骤(3)中当秘密图像S中未进行分享操作的像素点的数目不足k个时由0补足。

5.根据权利要求1～4任一所述的数字图像秘密分享方法，其特征在于，所述步骤(7)选取的n幅掩盖图像与秘密图像S具有相同类型和尺寸。

6.根据权利要求5所述的数字图像秘密分享方法，其特征在于，所述步骤(7)将n幅掩盖图像的每个像素值的最后d位挖空，其中d＝8/k，当d为非整数时则向上取整，形成d位缺省图，将集合v₁，v₂，Λ，v_n中的数据分别嵌入到n幅掩盖图像缺省的部分。

7.根据权利要求6所述的数字图像秘密分享方法，其特征在于，当步骤(7)形成n幅影子图像后，可将原秘密图像文件销毁。

8.一种对权利要求1所述的数字图像秘密分享方法分享的秘密图像进行恢复的数字图像秘密恢复方法，所述秘密图像嵌入掩盖图像后形成影子图像，使用至少k个影子图像可恢复出原分享的秘密图像，其特征在于，所述数字图像秘密恢复方法包括如下步骤：

(1)构造一个空的集合S；

(2)从k幅影子图像中提取出原始的份额数据，构成k个数据集合，记作v′₁，v′₂，Λ，v′_n，将集合v′₁，v′₂，Λ，v′_k的编号记作d′₁，d′₂，Λ，d′_k；

(3)将数据集合v′₁，v′₂，Λ，v′_k按照编号从小到大的顺序进行排列，重新排列后的份额数据记作v₁，v₂，Λ，v_k，排序后对应的编号记作d₁，d₂，Λ，d_k；

(4)构造一个矩阵D′_k×k，将RS删除码生成矩阵G的第d_i行赋值给D′_k×k的第i行，其中1≤i≤n；

(5)将矩阵D′_k×k求逆后进行251的模运算得到校验矩阵D_k×k；

(6)分别从各个份额数据集合v₁，v₂，Λ，v_k中按顺序取出一个数值，按序排列构成向量β_k×1＝(b₁，b₂，Λ，b_k)；

(7)α＝(D·β)mod 251，记作α_k×1＝(a₁，a₂，Λ，a_k)；

(8)将计算得到的向量α中的k个元素(a₁，a₂，Λ，a_k)按顺序放入集合S中；

(9)判断份额数据集合v₁，v₂，Λ，v_k中所有的数据是否全部处理完毕，若是，则进入步骤(10)，若否，则返回步骤(6)；

(10)集合S为恢复得到的原分享的秘密图像文件。