[发明专利]一种对密文图像进行图像处理的方法

说明书

技术领域

本发明属于外包服务下的用户隐私安全保护领域，涉及对用户密文图像处理时的隐私保护方法。

背景技术

随着手机等职能终端的普及，数字图像已经成为非常流行的用户数据类型。许多云端的图像存储服务也大量兴起，用户可以将图像存储在服务器端，甚至可以对图像进行一些处理，如色彩效果的变换，水印图像的嵌入，以及图像的缩放等。

传统的颜色的变换方法是利用颜色矩阵来改变每个像素的分量值。颜色矩阵CM可以看成是5×5的矩阵(实际只用到了前四列)，第i行j列记为m_ij.则像素P(r,g,b,a)(其中r,g,b,a，分别代表该像素的红绿蓝颜色分量，以及alpha分量，即透明度)经变换后的像素P'(r',g',b',a')满足

r'＝r·m₀₀+g·m₁₀+b·m₂₀+a·m₃₀+255·m₄₀

g'＝r·m₀₁+g·m₁₁+b·m₂₁+a·m₃₁+255·m₄₁

b'＝r·m₀₂+g·m₁₂+b·m₂₂+a·m₃₂+255·m₄₂

a'＝r·m₀₃+g·m₁₃+b·m₂₃+a·m₃₃+255·m₄₃

上述过程的运算结果需要取整，此外，运算结果可能会超出[0,255]的范围，通常的处理方式为，当结果为负数时取0，当结果大于255时取255。

两个图像的叠加是将对应位置的两个像素的颜色分量按透明度进行叠加。如将像素P₂(r₂,g₂,b₂,a₂)按照trp(0≤trp≤1，0表示完全透明，1表示不透明，则该像素真正的透明度为trp·a₂)的透明度叠加到P₁(r₁,g₁,b₁)上。这里默认下层图像不透明，即P₁中的alpha分量不参与运算。则生成的像素P'(r',g',b')满足P'＝P₁·(1-trp·a₂/255)+P₂·trp·a₂/255。

为保证图像缩放的精度，目前较流行的方法为二次线性插值法。原始图像宽×高为w×h，缩放n倍(n>0)后变为(n·w)×(n·h)，则缩放后第i行j列的像素P'_i,j需要参考原图中四个相邻像素，分别记为P_s,t,P_s,t+1,P_s+1,t,P_s+1,t+1.其中，则，

P＝P_s,t·(1-u)·(1-v)+P_s,t+1·u·(1-v)+P_s+1,t·(1-u)·v+P_s+1,t+1·u·v

其中，u＝i/n-s,v＝j/n-t.

但是，由于图像往往涉及个人隐私，若要将图像提交给不可信的服务提供商进行处理，用户担心其图像会被非法滥用，因而需要对图像进行加密。然而，传统的图像加密方法不支持对密文图像进行图像处理，使得图像处理服务无法顺利进行。基于像素位置变换的加密技术由于像素值没有变，可以支持颜色变换。但由于像素位置已经乱序，因此不支持图像的叠加和缩放。而且其安全性也较低。因此目前还缺乏能够支持对密文图像进行常见图像处理的图像加密技术。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种对密文图像进行图像处理的方法，对密文图像进行图像处理的同时保障用户图像内容隐私。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：