[发明专利]一种防御图像对抗扰动的预处理方法

权利要求书

1.一种防御图像对抗扰动的预处理方法，其特征在于，所述方法包括离线阶段用无扰动自然图像学习超完备字典和在线防御阶段对图像的预处理，所述在线防御阶段对图像的预处理包括以下步骤：

步骤一：用非负矩阵分解法获取扰动图像的低秩表示；其中：

101：将所述扰动图像分解为若干单通道图像；

102：将所述单通道图像分解为基矩阵与系数矩阵，基矩阵与稀疏矩阵的乘积为所述单通道图像的低秩表示；

103：将所有所述单通道图像的低秩表示合成，得到所述扰动图像的低秩表示；

步骤二：用所述离线阶段超完备字典对所述低秩表示进行稀疏编码重构；其中：

201：将所述低秩表示切分为若干相同大小的图像补丁并向量化；

202：用所述离线阶段学得的超完备字典和重构算法对所述向量化图像补丁进行重构表示；

203：将重构后的向量化图像补丁还原为图像补丁；

204：将所有图像补丁按原位置拼接，得到预处理图像。

2.根据权利要求1所述的一种防御图像对抗扰动的预处理方法，其特征在于，所述离线阶段用无扰动自然图像学习超完备字典包括以下步骤：

301：随机挑选若干无扰动自然图像组成训练集；

302：随机从所述无扰动自然图像训练集中提取若干图像补丁并向量化；

303：将所述向量化的图像补丁组合为信息矩阵；

304：用字典学习算法对所述信息矩阵学习超完备字典。

3.根据权利要求1所述的一种防御图像对抗扰动的预处理方法，其特征在于，所述无扰动自然图像为不带有对抗扰动噪声的RGB图像或灰度图像，且会被预训练后的图像分类模型正确分类；所述扰动图像为带有对抗扰动噪声的RGB图像或灰度图像，且会被预训练后的图像分类模型错误分类。