[发明专利]一种密文域图像修复方法

说明书

本发明提供了一种密文域图像修复方法，用于在密文域中对遭受掩模图像的破坏而生成的受损图像进行修复，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤一，获取待修复加密图像E_P、辅助加密图像E_J以及掩模图像θ；步骤二，通过掩模图像θ对待修复加密图像E_P进行标记得到受损区域Ω和完好区域Φ；步骤三，对受损区域Ω中的待修复像素c以块为单位计算优先级得到具有最高优先级的目标块步骤四，在辅助加密图像E_J的协助下将目标块与完好区域Φ的所有候选块B_S进行块匹配得到最佳匹配块步骤五，用最佳匹配块对目标块进行修复选出初始修复加密图像E_P1；步骤六，分别对辅助加密图像E_J、受损区域Ω以及完好区域Φ进行更新；步骤七，重复步骤二～步骤六，直到受损区域Ω全部被修复得到修复加密图像E'_P。

技术领域

本发明涉及一种图像修复方法，具体涉及一种密文域图像修复方法。

背景技术

图像修复技术在许多应用领域中皆有运用。如去除不需要的物体或区域，填充图像的缺失部分，也广泛应用于计算机视觉，包括图像恢复、压缩、编辑和合并。图像修复技术也被扩展到与图像相关的应用程序，例如，合成视频和动画。目前的图像修复技术主要分为三类：基于插值的方法(如：FMM算法)，基于偏微分方程的方法(如：TV算法)，和基于样本/块的方法(如：Criminisi算法)。

如今，随着互联网发展，云存储和计算变得普遍。由于有限的存储空间和计算能力，用户可以上传自己的多媒体数据(如图像、视频等)到云端，并将各种数据处理工作外包给云服务器实现。然而，虽然云计算带来了便利，但由于用户普遍希望数据隐私得到保护，故安全问题也同时被提出。因此，一个安全合理的解决方案是在数据上传到云端之前对其进行加密，而云服务器可以在密文域中处理数据。然后，用户再对来自云服务器的接收数据进行解密后，数据可以在明文域中获得理想效果。基于这种应用场景和需求，近几年来，密文域信号的处理得到了广泛的研究。但是，有关修复图像的研究还都集中在明文领域，在密文领域还没有涉及。

发明内容

本发明是为了解决如何实现在密文域中对加密图像进行修复的问题而进行的，目的在于提供一种密文域图像修复方法。

本发明提供了一种密文域图像修复方法，用于在密文域中对遭受掩模图像的破坏而生成的受损图像进行修复，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤一，获取待修复加密图像E_P、辅助加密图像E_J以及掩模图像θ；步骤二，通过掩模图像θ对待修复加密图像E_P进行标记得到受损区域Ω和完好区域Φ；步骤三，对受损区域Ω中的待修复像素c以块为单位计算优先级得到具有最高优先级的目标块步骤四，在辅助加密图像E_J的协助下将目标块与完好区域Φ的所有候选块B_S进行块匹配从而在完好区域Φ中找到最佳匹配块步骤五，用最佳匹配块对目标块进行修复从而将待修复加密图像E_P更新为初始修复加密图像E_P1；步骤六，分别对辅助加密图像E_J、受损区域Ω以及完好区域Φ进行更新；步骤七，重复步骤二～步骤六，直到受损区域Ω全部被修复得到修复加密图像E'_P，该修复加密图像E'_P为待修复加密图像E_P的修复结果。

在本发明提供的密文域图像修复方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤四中，将目标块与候选块B_S进行块匹配得到最佳匹配块的过程为：根据辅助加密图像E_J，通过以下公式计算目标块与所每个候选块B_S之间的距离，(x,y)表示候选块B_S相对于目标块的坐标位移，B_S∈Φ，和分别表示辅助加密图像E_J中两个像素m(i₁,j₁)和m(i₂,j₂)的加密值，选出距离目标块最近的候选块B_S作为最佳匹配块