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专利号: 2022104342159
申请人: 河南职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于人工智能的设备生产数据安全传输方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:获取设备生产过程中的监控视频,以监控视频中每帧目标图像的前一帧图像作为目标图像的预测图像,获取每帧目标图像中每个像素点的预测误差;除第一帧监控图像以外,其余每帧监控图像均为目标图像;

根据预测误差的大小区分前景像素和背景像素,统计背景像素的预测误差获取背景误差直方图,统计前景像素的预测误差获取前景误差直方图;

分别获取背景误差直方图的第一峰值点和前景误差直方图的第二峰值点,根据第一峰值点和第二峰值点的大小关系获取背景误差直方图的第一零值点和前景误差直方图的第二零值点;

根据第二峰值点和第二零值点获取第一水印,将第一水印插入第一峰值点对应的像素点中;根据第一峰值点和第一零值点获取第二水印,将第二水印插入第二峰值点对应的像素点中;得到每帧目标图像的加密图像,由第一帧监控图像和所有目标图像的加密图像组成加密视频;

将加密视频、第一水印、第二水印、第一峰值点和第二峰值点共同传输至接收端,用于使接收端利用第一峰值点和第二峰值点对加密视频进行水印提取,将提取的水印分别与第一水印和第二水印进行比较,判断视频传输过程中是否出现异常;

所述预测误差的获取方法为:

将目标图像与对应的预测图像相应像素点的像素值做差,得到目标图像中每个像素点的所述预测误差;

获取背景误差直方图的第一零值点和前景误差直方图的第二零值点,包括:

当所述第一峰值点小于所述第二峰值点时,在所述背景误差直方图中的第一峰值点左侧搜索频数最小或者最近的频数为零的预测误差作为第一零值点;在所述前景误差直方图中的第二峰值点右侧搜索频数最小或者最近的频数为零的预测误差作为第二零值点;

当所述第一峰值点大于所述第二峰值点时,在所述背景误差直方图中的第一峰值点右侧搜索频数最小或者最近的频数为零的预测误差作为第一零值点;在所述前景误差直方图中的第二峰值点左侧搜索频数最小或者最近的频数为零的预测误差作为第二零值点。

2.根据权利要求1所述的基于人工智能的设备生产数据安全传输方法,其特征在于,所述区分前景像素和背景像素,包括:根据每帧目标图像的最大预测误差获取该目标图像的误差阈值,当预测误差的绝对值小于等于误差阈值时,对应的像素点为背景像素;当预测误差的绝对值大于误差阈值时,对应的像素点为前景像素。

3.根据权利要求1所述的基于人工智能的设备生产数据安全传输方法,其特征在于,所述第一水印的获取方法为:获取前景误差直方图中第二峰值点绝对值的八位二进制数,以及第二零值点绝对值的八位二进制数,将两个八位二进制数做或运算,以运算结果作为所述第一水印。

4.根据权利要求1所述的基于人工智能的设备生产数据安全传输方法,其特征在于,将第一水印插入第一峰值点对应的像素点中,包括:将第一水印对应的字符串的各字符按序循环对应插入到第一峰值点对应的各像素点,所述插入为将字符的数值与对应的像素点的像素值相加。

5.根据权利要求1所述的基于人工智能的设备生产数据安全传输方法,其特征在于,所述第二水印的获取方法为:获取背景误差直方图中第一峰值点绝对值的八位二进制数,以及第一零值点绝对值的八位二进制数,将两个八位二进制数做或运算,以运算结果作为所述第二水印。

6.根据权利要求1所述的基于人工智能的设备生产数据安全传输方法,其特征在于,将第二水印插入第二峰值点对应的像素点中,包括:将第二水印对应的字符串的各字符按序循环对应插入到第二峰值点对应的各像素点,所述插入为将字符的数值与对应的像素点的像素值相加。

7.根据权利要求1所述的基于人工智能的设备生产数据安全传输方法,其特征在于,利用第一峰值点和第二峰值点对加密视频进行水印提取,包括:以加密视频中的第一帧监控图像作为第二帧加密图像的预测图像,得到第二帧加密图像的预测加密误差,根据预测加密误差和所述第二峰值点的大小关系提取所述第二水印,得到去除第二水印的第二帧加密图像的初始还原图像;再根据预测加密误差和所述第一峰值点的大小关系提取所述第一水印,得到去除第一水印的第二帧加密图像的还原图像;

对于加密视频中的第i帧加密图像,以第i‑1帧加密图像的还原图像作为第i帧加密图像的预测图像,得到第i帧加密图像的预测加密误差,根据预测加密误差和所述第二峰值点的大小关系提取所述第二水印,得到去除第二水印的第i帧加密图像的初始还原图像;再根据预测加密误差和所述第一峰值点的大小关系提取所述第一水印,得到去除第一水印的第i帧加密图像的还原图像;最终提取出每帧加密图像的水印;

其中,i=3、4、…、n,n为加密图像的帧数。

8.根据权利要求7所述的基于人工智能的设备生产数据安全传输方法,其特征在于,提取所述第二水印,包括:当第二峰值点大于第二零值点时,对于每个像素点来说,若预测加密误差等于第二峰值点,该像素点处的第二水印值为第一预设值;若预测加密误差等于第二峰值点减一,该像素点处的第二水印值为第二预设值;

当第二峰值点小于第二零值点时,对于每个像素点来说,若预测加密误差等于第二峰值点,该像素点处的第二水印值为第一预设值;若预测加密误差等于第二峰值点加一,该像素点处的第二水印值为第二预设值;

第二帧加密图像中的所有像素点的第二水印值按顺序组成所述第二水印。