[发明专利]基于自编码器结合关联成像的图像加密方法

权利要求书

1.一种基于自编码器结合关联成像的图像加密方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)首先将待加密图像进行编码组成数据集，以及获取预先设置的自编器网络，自编码器网络包括编码部分和解码部分；

2)通过神经网络对自编码器网络模型进行训练得到初始化权值，并利用该初始化权值对自编码器不断优化，通过设置隐藏层神经元的个数获得权值矩阵W_r，r＝1，2...Z，Z为隐藏层中神经元的个数；将此权值矩阵W_r看作是关联成像中的随机调制信号I_r，权值矩阵W_r与待加密的图像数据T进行关联获得密文B_r，权值矩阵W_r作为密钥K_r；

3)传输者和接收方共享所述密钥K_r，双方之间传输所述密文B_r；

4)基于数据集使用代价函数及反向传播算法对步骤2)中自编码器网络进行调整，得到最优的自编码器网络，利用自编码器网络的解码部分的权值矩阵W_r和密文B_r进行压缩感知计算，重建明文信息实现解密。

2.根据权利要求1所述基于自编码器结合关联成像的图像加密方法，其特征在于，所述步骤1)中预先设置的自编器网络包括三层，第一层输出层和第二层隐藏层组成编码部分，第二层隐藏层和第三层输出层组成解码部分，第一层和第三层的神经元个数均为35，第二层的神经元的个数为25。

3.根据权利要求1所述基于自编码器结合关联成像的图像加密方法，其特征在于，所述步骤2)中神经网络为多层神经网络，则基于自编码器原理采用代价函数及反向传播算法通过神经网络对自编码器网络模型进行预训练得到初始化权值，此确定第一层的权重参数，然后固定第一层的参数，对第二层的参数进行同样方法训练，以此类推，直到得到所有权重值W。

4.根据权利要求3所述基于自编码器结合关联成像的图像加密方法，其特征在于，所述步骤2)中密文B_r＝∫dxdyW_r(x，y)T(x，y)，r＝1，2...Z，

其中T(x，y)是指待加密的图像数据，其中x和y指图像数据对应像素点的坐标，Z为隐藏层中神经元的个数，且Z的多少决定密文的大小。

5.根据权利要求3所述基于自编码器结合关联成像的图像加密方法，其特征在于，所述步骤4)解密过程如下：

T_CS＝T；min||T(x，y)||_L1subject to：

B_r＝∫dxdyW_r(x，y)T(x，y)(r＝1，2...Z)

其中||*||_L1表示1-范数，T_CS表示重构图像的信息，Z为隐藏层中神经元的个数。