买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国电子科技集团公司第三十研究所

摘要：本发明公开了一种基于多编码方式的密文域图像卷积计算方法、设备及介质，其中计算方法包括以下步骤：S1.设置待卷积图像矩阵和卷积核矩阵；S2.对待卷积图像进行卷积型编码；S3.对图像明文多项式进行加密；S4.对卷积核进行稀疏型编码；S5.对卷积核明文多项式进行加密；S6.密文域完成图像卷积过程；S7.密文卷积结果解密得到图像卷积结果。本发明结合对向量矩阵的紧凑型编码、稀疏型编码、卷积型编码等多种巧妙的编码方式，利用同态加密技术的密文计算性质，可以在密文域内实现快速的图像卷积运算，并且保障在整个运算过程中卷积图像矩阵和卷积核等数据的安全性。

主权项：1.一种基于多编码方式的密文域图像卷积计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.设置待卷积图像矩阵和卷积核矩阵：令待卷积的图像矩阵X大小为row×col，xi，j表示X中第i行第j列的元素，卷积核矩阵W大小为r×r，步长为s；如果不考虑对待卷积图像进行Padding操作，那么明文域中卷积运算W*X后，输出矩阵大小为令表示卷积后新的图像行数，表示卷积后新的图像列数；S2.对待卷积图像进行卷积型编码：对于图像数据矩阵X，将其所有的像素表示为r2个向量vk＝vi·r+j＝xi，j，xi，j+s，...，xi，j+nc·s，xi+s，j，xi+s，j+s，...，xi+s，j+nc·s，......，xi+nr·s，j+nc·s，其中k＝i·r+j，0≤i，j＜r，且向量包含nr·nc个像素；使用卷积型打包编码，将所有图像表示的向量vk编码为r2个明文多项式，即mk＝HE.Encodevk，0≤k＜r2；S3.对图像明文多项式进行加密：利用同态加密技术，将图像矩阵编码得到的明文多项式加密为同态密文，即ck＝HE.Encpkmk，0≤k＜r2；S4.对卷积核进行稀疏型编码：对于卷积核矩阵W，将矩阵中的每一个参数元素wi，j进行重复扩展表示为一个向量，扩展长度与步骤S2中向量vk的长度相同，即wk＝wi，j，wi，j，...，wi，j，k＝0，1，...，r2，0≤i，j＜r，向量wk中包含nr·nc个元素wi，j，从而得到r2个向量；使用稀疏型打包编码，将r2个卷积核向量wk编码为r2个明文多项式，即ωk＝HE.Encodewk，0≤k＜r2；S5.对卷积核明文多项式进行加密：利用同态加密技术，将卷积核编码得到的明文多项式加密为同态密文，即cωk＝HE.Encpkωk，0≤k＜r2；S6.密文域完成图像卷积过程：由于卷积运算过程中所有的数据都被扁平化为向量再编码，因此将明文域内的卷积运算W*X可以转化为计算再经计算得到密文的图像卷积结果ccov；S7.密文卷积结果解密得到图像卷积结果：完成密文域的卷积计算后，使用同态解密算法，获取明文的图像卷积结果，即mcov＝HE.Decskccov，表示一个明文多项式；使用同态解码算法，将明文多项式解码为图像卷积值，即cov＝HE.Decodemcov，表示图像卷积结果向量，向量的每一个值依次表示滑动窗口从左至右、从上至下滑动时窗口的卷积值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国电子科技集团公司第三十研究所 基于多编码方式的密文域图像卷积计算方法、设备及介质