[发明专利]基于分布式云服务器和数图转换的图像处理系统及方法

说明书

本发明云计算技术领域，具体涉及基于分布式云服务器和数图转换的图像处理系统及方法。所述系统包括：图像预处理单元，配置用于将待处理图像进行图像二值化，得到二值化图像；数字转换模块，配置用于将待二值化图像转换为对应的数值矩阵，再将数值矩阵转换为连续的数值串。其利用将图像数据转换为数值数据，来完成对图像的加密，与现有技术中的图像加密技术完全不同，具有难以破解和安全性高的优点；同时，在进行加密过程中，使用多个云服务器组成的分布式云服务器组来对分割后的数值数据进行加密，加密效率也更高。

技术领域

本发明属于云计算技术领域，具体涉及基于分布式云服务器和数图转换的图像处理系统及方法。

背景技术

在计算机科学中，分布式计算(英语：Distributed computing)，又译为分散式运算。这个研究领域，主要研究分布式系统(Distributed system)如何进行计算。分布式系统是一组电脑，透过网络相互连接传递消息与通信后并协调它们的行为而形成的系统。组件之间彼此进行交互以实现一个共同的目标。把需要进行大量计算的工程数据分割成小块，由多台计算机分别计算，再上传运算结果后，将结果统一合并得出数据结论的科学。分布式系统的例子来自有所不同的面向服务的架构，大型多人在线游戏，对等网络应用。

数字图像是最流行的多媒体形式之一，在政治、经济、国防、教育等方面均有广泛应用。对于某些特殊领域，如军事、商业和医疗，数字图像还有较高的保密要求。

为了实现数字图像保密，实际操作中一般先将二维图像转换成一维数据，再采用传统加密算法进行加密。与普通的文本信息不同，图像和视频具有时间性、空间性、视觉可感知性，还可进行有损压缩，这些特性使得为图像设计更加高效、安全的加密算法成为可能。自上世纪90年代起，研究者利用这些特性提出了多种图像加密算法。总结起来，图像加密技术的概念是：利用数字图像的特性设计加密算法，以提高加密的安全性和运算效率的一种技术。

专利号为CN2007800531085A的专利公开了图像加密装置、图像解密装置以及方法；将输入数据变换为图像，针对该输入图像，指定对图像进行加密的区域即加密区域。并且，根据加密密钥生成与该加密密钥关联的信息即加密密钥关联信息，将该加密密钥关联信息嵌入所述加密区域的图像内，生成第1中间图像。接着，根据所述加密密钥对该第1中间图像进行变换，生成第2中间图像。然后，以能够确定所述加密区域的位置的方式，对所述第2中间图像的像素值进行变换。该变换的结果，生成对所述输入图像内的所述加密区域的部分进行了加密的加密图像。

其虽然实现了对图像的加密，但加密过程和加密手段依然遵循传统的针对原有图像进行加密的方式，加密安全性和被破解率依然很高。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供基于分布式云服务器和数图转换的图像处理系统及方法，其利用将图像数据转换为数值数据，来完成对图像的加密，与现有技术中的图像加密技术完全不同，具有难以破解和安全性高的优点；同时，在进行加密过程中，使用多个云服务器组成的分布式云服务器组来对分割后的数值数据进行加密，加密效率也更高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

基于分布式云服务器和数图转换的图像处理系统，所述系统包括：图像预处理单元，配置用于将待处理图像进行图像二值化，得到二值化图像；数字转换模块，配置用于将待二值化图像转换为对应的数值矩阵，再将数值矩阵转换为连续的数值串；数值分割模块，配置用于对数值串进行特征分析，确定数值穿中的分割节点，将数值串按照确定的分割节点，进行分割，得到多个分割子字符串；分布式云服务器组，包括多个云服务器，每个云服务器配置用于从分割后得到的多个分割子字符串中随机获取一个子字符串，对获取到的子字符串进行数字加密，得到子加密结果；图像还原单元，配置用于从各个云服务器中获取子加密结果，对子加密结果进行解密，得到子字符串，将子字符串进行拼接，得到数值串，再将数值串执行数值矩阵转换成数值串的逆过程，得到数值矩阵，最后执行二值化图像转换为数值矩阵的逆过程，得到二值化图像。