[发明专利]一种使用冷热贴欺骗热红外检测器的对抗攻击方法及系统

权利要求书

1.一种使用冷热贴欺骗热红外检测器的对抗攻击方法，其特征在于，包括步骤：

S1.获取热红外成像下的原始图像样本集，原始图像包含一个或者多个人；

S2.将原始图像输入至以冷热贴作为补丁的HotCold Block模型，并基于粒子群优化算法，通过面向SSP的对抗优化算法，优化补丁的大小、形状和位置；

S3.将原始图像的对应区域替换成补丁，得到攻击图像；

S4.将攻击图像输入到基于DNNs的热红外检测器，在数字空间实现对热红外检测器的对抗攻击；

S5.在物理空间，根据S1-S4构造实体冷热贴补丁，将实体热贴补丁放置在人身上的指定位置，在热红外成像下对热红外检测器发动对抗攻击。

2.如权利要求1所述的使用冷热贴欺骗热红外检测器的对抗攻击方法，其特征在于，所述S2中基于粒子群优化算法，包括：

S201.初始化补丁，随机初始化补丁的形状M和位置P；位置P通过坐标集表示；

S202.根据输入的原始图像和初始补丁得到攻击图像，将攻击图像输入到热红外检测器中得到优化算法的目标函数L_obj；

S203.基于粒子群优化算法，本着得到最小目标函数L_obj的原则，优化补丁的大小、形状和位置。

3.如权利要求2所述的使用冷热贴欺骗热红外检测器的对抗攻击方法，其特征在于，所述SSP对抗优化算法包括：

初始化粒子群，根据预设的迭代次数epoch；

在每一个epoch中，遍历图像样本集中每一张图像，在图像上添加冷热贴在数字空间的仿真色块，然后输入热红外检测器，得到L_obj1；改变仿真色块的形状M和位置P，在图像上添加改变后的仿真色块，输入热红外检测器，得到L_obj2；对比L_obj1和L_obj2的大小，若L_obj1L_obj2，则更新粒子最优位置和粒子群最优位置，若L_obj1L_obj2，不做处理；

每次更新粒子最优位置时，不断调整粒子的速度和位置，使粒子朝着减小L_obj的方向运动。

4.如权利要求3所述的使用冷热贴欺骗热红外检测器的对抗攻击方法，其特征在于，所述S2中通过面向SSP的对抗优化算法，优化补丁的大小包括：

使用九宫格模拟数字空间中的补丁，补丁的大小取决于补丁的数量m、所占方格的数量n以及九宫格的边长v，对抗攻击的攻击效果随着补丁的数量m和九宫格的边长v的增加而增强。

5.如权利要求4所述的使用冷热贴欺骗热红外检测器的对抗攻击方法，其特征在于，将补丁大小的增长部分作为惩罚项，用于限制补丁的大小，目标函数L_obj表示为：

其中，为惩罚项，V_obj表示行人位置存在物体的置信度；λ为一个超参数以防止V_obj覆盖惩罚项；Δ_↑表示正增长，当它下降时，惩罚项设置为0。

6.如权利要求4所述的使用冷热贴欺骗热红外检测器的对抗攻击方法，其特征在于，采用3×3的矩阵M表示补丁的形状，0和1表示每个方格的状态，位置P＝{(x₁,y₁),(x₂,y₂),…,(x_n,y_n)}，确定每个补丁左上顶点的位置，n为补丁的数量，将补丁的形状M和位置P作为优化参数，优化补丁的大小。