【计算机视觉40例】案例01：图像加密与解密

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At present, the book has been published in the Electronic Industry Press, and you can buy it on JD.com, Taobao, Dangdang and other platforms. ​

​针对本书40个案例的每一个案例，分别录制了介绍视频。如果嫌看文字版麻烦，可以关注公众号”计算机视觉之光”直接观看视频介绍版。

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This paper briefly introduces some basic knowledge of this case. For a more detailed theoretical introduction and code implementation, please refer to Chapter 4 “Image encryption” of “introduction to 40 cases of computer Vision” for more detailed information.

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The display of image encryption and decryption is shown in figure 1: ​

• 加密图像是一个混沌图像，我们根本无法从加密图像中获得任何有效信息。​
[En]

the encrypted image is a chaotic image, and we can’t get any valid information from the encrypted image at all. ​*

• 解密图像与原始图像一致。​
[En]

the decrypted image is consistent with the original image. ​*

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Image encryption and decryption has very important applications. For example, we can encrypt the image, or we can save the key information such as password on the picture and then encrypt the picture to achieve the requirement of high confidentiality. ​

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There are many ways to encrypt, we can: ​

• 加扰加密：对图像中的所有像素进行无序加密。​
[En]

scrambling encryption: encrypt all the pixels in the image out of order. ​*

• XOR加密：通过XOR运算进行加密和解密。​
[En]

XOR encryption: encrypt and decrypt by XOR operation. ​*

• 对于相同的数值运算，结果为0​
[En]

for the same numerical operation, the result is 0 ​*

• 对于不同的数值运算，结果为1​
[En]

for different numerical operations, the result is 1 ​*

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But the interesting thing here is that there is a logical chain like this: ​

• 假设：a和b异或得到c ​
• 推论1：c和a异或会得到b ​
• 推论2：c和b异或会得到a ​

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According to the above logic, we get the following logic: ​

• 加密：明文（a）和密钥（b）加密得到密文（c）​
• 解密：密文（c）和密钥（b）解密得到明文（a）​

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The logic of image encryption and decryption can be obtained by using the logic of numerical encryption and decryption, and the image encryption and decryption model is shown in figure 2. Among them, the key image is any image agreed by both parties (in this case, a city landscape map is used). The decrypted image obtained after decryption is completely consistent with the original image. ​

• 图(a)是原始图像lena。​
• 图(b)是密钥图像key，其看起来是杂乱无章的。​
• 图(c)是加密得到的加密图像encryption 。是通过对原始图像lena（图(a)）和密钥图像key（图(b)）进行按位异或得到的。该图像看起来是杂乱无章的。虽然图像encryption 和图像key都是杂乱无章的，但是他们是不一样的。​
• 图(d)是解密得到的解密图像decryption ，是通过对加密图像encryption （图(c)）与密钥图像key（图(b)）按位异或得到的。​

《计算机视觉4 0 例——从入门到深度学习（OpenCV-Python）》在介绍Python基础、OpenCV基础、计算机视觉理论基础、深度学习理论的基础上，介绍了计算机视觉领域内具有代表性的4 0 个典型案例。这些案例中，既有传统的案例（数字识别、答题卡识别、物体计数、缺陷检测、手势识别、隐身术、以图搜图、车牌识别、图像加密、指纹识别等），也有深度学习案例（图像分类、风格迁移、姿势识别、实例分割等），还有人脸识别方面的案例（表情识别、驾驶员疲劳监测、识别性别与年龄等）。​

Original: https://blog.51cto.com/u_6263569/5572780
Author: superdont
Title: 【计算机视觉40例】案例01：图像加密与解密

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