云计算环境下加密图像检索技术研究

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数字时代的来临使得图像数量激增,图像在日常生活中扮演着越来越重要的角色。大规模图像库的存储和管理就成为一个迫切需要解决的问题。得益于云计算技术的迅猛发展,用户可以选择将大规模图像数据云端存储。云存储不仅可以减轻用户的存储和管理负担,还为用户提供便捷的数据访问服务。在云存储模式下,用户图像数据外包给云服务商进行统一存储和管理。但是,云作为一个第三方存储服务提供商,并不是完全可信的。用户的图像内容可能会暴露给云服务商,造成用户隐私数据泄露。数据的安全和隐私问题成为约束云存储发展的首要问题。为了保护图像数据隐私,防止图像被非法访问。用户必须先加密需要外包的图像,然后再将加密图像存储到云端。用户在需要使用图像时,先从云端将图像下载到本地,再解密后使用。但是,当图像库达到一定规模时,这种“加密上传、下载解密”的使用方式将会变得非常低效,这也违背了云计算所倡导的数据便捷使用的初衷。云计算环境下,加密图像的高效利用成为一个迫切需要解决的问题。因此,研究加密图像的检索对于云计算的发展具有非常重要的意义。现有的加密图像检索技术在云计算领域应用较少,且往往不太符合云计算的使用场景。本文提出基于图像内容的加密图像检索技术。本文的主要贡献包括:1)提出了一种基于全局图像特征的加密图像检索技术方案。该方案从图像中提取全局特征,并对全局特征进行变换。全局特征变换操作不仅使得变换后的特征仍然支持图像距离计算,而且增强了全局特征的安全性。最后利用实验证明了基于全局特征的加密图像检索方案的可行性,并给出了该方案的安全性分析。2)提出了一种基于局部图像特征的加密图像检索技术方案。该方案提取局部图像特征,对局部特征进行聚类,利用聚类中心表示每个图像,并构造可搜索索引。该方案详细描述了将图像之间距离计算问题转换为线性规划问题的过程,并用实验验证了该设计方案的可行性。该方案最后给出了完整的安全性分析。
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