具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本申请提供的方案，通过基于执行加密矩阵的大小对待加密图像进行分块，得到分块像素矩阵，并通过相乘的方式，实现了待加密图像的分块加密，将得到的加密分块进行组装，得到原始的待加密矩阵对应的加密图像，实现了待加密图像的动态加密，一方面，由于作为加密密钥的执行加密矩阵基于待加密图像的特征值生成，因此保证了加密操作的可靠性与加密图像的安全性，另一方面，本公开的图像加密方案的加密过程也简洁并且容易操作，只要获取上述的特征值，即可进行加密图像的解密操作。

下面，将结合附图及实施例对本示例实施方式中的图像加密方法和图像解密方法的各个步骤进行更详细的说明。

图1示出本公开实施例中一种图像加密方法流程图。

如图1所示，根据本公开的一个实施例的图像加密方法，应用于图像加密端，包括以下步骤：

步骤S102，获取待加密图像的图像特征值。

其中，图像特征值用于表示该待加密图像的特征，不同的图像具有不同的特征，图像特征值可以是一个或多个。

在一个实施例中，待加密图像的图像特征值为待加密图像的像素点的像素中值和/或像素均值。

步骤S104，基于图像特征值生成可逆的执行加密矩阵。

其中，基于图像特征值生成可逆的执行加密矩阵，实现了针对不同图像使用不同的执行加密矩阵进行加密的加密方式。

进一步地，通过生成可以的执行加密矩阵，则可以通过逆运算，求解执行加密矩阵的逆矩阵，用于图像解密过程。

具体地，执行加密矩阵的生成包括但不限于以下实现方式：

在图像特征值有多个时，可以基于多个图像特征值随机生成可逆的执行加密矩阵。

在图像特征值有一个时，通过图像特征值和初始加密矩阵之间进行指定运算，得到执行加密矩阵，其中，初始加密矩阵可以为固定的矩阵，也可以为随机生成的矩阵。

步骤S106，基于执行加密矩阵的行数和/或列数对待加密图像的像素矩阵进行分块，得到多个分块像素矩阵。

其中，执行加密矩阵可以为方形矩阵，即矩阵的行数和列数相同，也可以为行数和列数不相同的矩阵。

基于执行加密矩阵的行数和/或列数对待加密图像的像素矩阵进行分块，可以基于行数进行分块，得到方形的分块，或基于列数进行分块，得到方形的分块，或将待加密图像分块为与执行加密矩阵大小相同的分块像素矩阵。

步骤S108，将每个分块像素矩阵与执行加密矩阵进行相乘，得到多个加密分块。

其中，将每个分块像素矩阵与执行加密矩阵进行相乘，实现加密过程。

另外，本领域的技术人员能够理解的是，也可以采用加、减或除等算法代替相乘操作。

步骤S110，将多个加密分块基于分块的顺序进行组装，生成加密图像。

在该实施例中，通过提取待加密图像的特征值，并基于特征值生成可逆的执行加密矩阵，由于不同的待加密图像，特征值也不同，能够实现针对不同图像使用不同的执行加密矩阵进行加密，从而实现了加密密钥的动态生成。

进一步地，基于执行加密矩阵的大小对待加密图像进行分块，得到分块像素矩阵，并通过相乘的方式，实现了待加密图像的分块加密，将得到的加密分块进行组装，得到原始的待加密矩阵对应的加密图像，实现了待加密图像的动态加密，一方面，由于作为加密密钥的执行加密矩阵基于待加密图像的特征值生成，因此保证了加密操作的可靠性与加密图像的安全性，另一方面，本公开的图像加密方案的加密过程也简洁并且容易操作，只要获取上述的特征值，即可进行加密图像的解密操作。

如图2所示，根据本公开的另一个实施例的图像加密方法，包括以下步骤：

步骤S202，预设可逆的初始加密矩阵.

步骤S204，获取待加密图像的图像特征值。

步骤S206，基于图像特征值对初始加密矩阵执行映射操作，生成可逆的执行加密矩阵。

其中，作为一种优选映射方式，可以将初始加密矩阵除以上述图像特征值，结果可以保留分数形式，以得到执行加密矩阵。

步骤S208，基于执行加密矩阵的行数和/或列数对待加密图像的像素矩阵进行分块，得到多个分块像素矩阵。

步骤S210，将每个分块像素矩阵与执行加密矩阵进行相乘，得到多个加密分块。

步骤S212，将多个加密分块基于分块的顺序进行组装，生成加密图像。

在该实施例中，通过预设可逆的初始加密矩阵，并基于特征值对初始加密矩阵进行映射操作，得到基于特征值生成的执行加密矩阵，该方式能够在实现将特征值嵌入执行加密矩阵的同时，使执行加密矩阵的生成过程易实现并且可靠性高。

在一个实施例中，步骤S206中，基于图像特征值对初始加密矩阵执行映射操作，生成可逆的执行加密矩阵，具体包括：

将初始加密矩阵与图形特征值执行四则运算中的至少一种，以对初始加密矩阵执行映射操作，得到执行加密矩阵。

本领域的技术人员能够理解的是，执行四则运算中的至少一种，可以为加减乘除中的任一种，也可以为多种组合。

如图3所示，根据本公开的再一个实施例的图像加密方法，包括以下步骤：

步骤S302，预设可逆的初始加密矩阵。

步骤S304，获取待加密图像的图像特征值。

步骤S306，基于图像特征值对初始加密矩阵执行映射操作，生成可逆的执行加密矩阵。

步骤S308，将待加密图像的像素矩阵分割为与执行加密矩阵相同长度和相同宽度的分块像素矩阵。

步骤S310，在具有空白区域的分块像素矩阵中，基于预设填充值对空白区域进行字符填充。

步骤S312，将每个分块像素矩阵与执行加密矩阵进行相乘，得到多个加密分块。

步骤S314，将多个加密分块基于分块的顺序进行组装，生成加密图像。

在该实施例中，如果生成的分块像素矩阵由于大小未达到执行加密矩阵的大小而导致存在空白的行或列时，则以0进行padding填充，以保证分块像素矩阵生成的可靠性。

图4示出本公开实施例中一种图像解密方法流程图。

如图4所示，根据本公开的一个实施例的图像解密方法，应用于图像解密端，包括以下步骤：

步骤S402，获取加密图像未加密时的图像特征值。

其中，图像特征值可以通过由图像发送端发送至图像接收端获取。

步骤S404，基于图像特征值生成可逆的执行加密矩阵。

其中，本领域的技术人员能够理解的是，该执行加密矩阵与加密过程生成的执行加密矩阵相同。

步骤S406，将执行加密矩阵的逆矩阵确定为解密矩阵。

步骤S408，基于执行加密矩阵的行数和/或列数对加密图像的像素矩阵进行分块，得到多个加密分块。

步骤S410，将每个加密分块与解密矩阵进行相乘，得到多个分块像素矩阵。

步骤S412，将多个分块像素矩阵基于分块的顺序进行组装，生成解密图像。

在该实施例中，通过提取未加密图像的特征值，并基于特征值生成解密矩阵，由于不同的未加密图像，特征值也不同，能够实现针对不同图像使用不同的解密矩阵进行解密，从而实现了解密密钥的动态生成。

进一步地，基于执行加密矩阵的大小对加密图像进行分块，得到加密分块，并通过将每个加密分块与解密矩阵进行相乘的方式，实现了加密分块的解密，将得到的分块像素矩阵进行组装，得到解密图像，实现了加密图像的动态解密，一方面，由于作为解密密钥的执行加密矩阵基于加密图像的特征值生成，因此保证了解密操作的可靠性，另一方面，本公开的图像解密方案的解密操作只要获取上述的特征值，即可进行，因此可实施性高，实用性强。

如图5所示，根据本公开的另一个实施例的图像解密方法，应用于图像解密端，包括以下步骤：

步骤S502，获取加密图像未加密时的图像特征值和可逆的初始加密矩阵。

步骤S504，基于图像特征值对初始加密矩阵执行映射操作，生成可逆的执行加密矩阵。

步骤S506，将执行加密矩阵的逆矩阵确定为解密矩阵。

步骤S508，基于执行加密矩阵的行数和/或列数对加密图像的像素矩阵进行分块，得到多个加密分块。

步骤S510，将每个加密分块与解密矩阵进行相乘，得到多个分块像素矩阵。

步骤S512，将多个分块像素矩阵基于分块的顺序进行组装，生成解密图像。

在一个实施例中，基于图像特征值对初始加密矩阵执行映射操作，生成可逆的执行加密矩阵，具体包括：

将初始加密矩阵与图形特征值执行四则运算中的至少一种，以对初始加密矩阵执行映射操作，得到执行加密矩阵。

在该实施例中，在解密端，通过获取预设的初始加密矩阵，并基于特征值对初始加密矩阵进行映射操作，得到基于特征值生成的执行加密矩阵，该方式能够在实现将特征值嵌入执行加密矩阵的同时，使执行加密矩阵的生成过程易实现并且可靠性高。

如图6所示，根据本公开的另一个实施例的图像解密方法，应用于图像解密端，包括以下步骤：

步骤S602，获取加密图像未加密时的图像特征值和可逆的初始加密矩阵。

步骤S604，基于图像特征值对初始加密矩阵执行映射操作，生成可逆的执行加密矩阵。

步骤S606，将执行加密矩阵的逆矩阵确定为解密矩阵。

步骤S608，基于执行加密矩阵的行数和/或列数对加密图像的像素矩阵进行分块，得到多个加密分块。

步骤S610，将每个加密分块与解密矩阵进行相乘，得到多个分块像素矩阵。

步骤S612，基于填充值扫描分块像素矩阵中的字符填充区域。

其中，字符填充区域的获取可以通过扫描操作实现，也可以通过由加密端将填充区域以信息的方式传输至解密端的方式实现。

步骤S614，在扫描到字符填充区域时，删除字符填充区域内的填充字符，以将删除填充字符的分块像素矩阵进行组装。

在一个实施例中，图像特征值为加密图像未加密时的像素中值和/或像素均值。

在该实施例中，通过获取分块像素矩阵中的填充区域，并删除填充字符，以保证解密过程中分块像素矩阵生成的可靠性，进而实现加密图像的可靠解密操作。

如图7所示，根据本公开的一个实施例的图像加解密的全过程，基于加密端和解密端之间的交互操作，包括以下步骤：

在图像加密端：

步骤S702，预设可逆的初始加密矩阵。

步骤S704，获取待加密图像的像素中值。

步骤S706，将初始加密矩阵除以像素中值(保留分数形式)，得到执行加密矩阵。

步骤S708，将待加密图像的像素矩阵按照执行加密矩阵的大小进行分块，得到分块像素矩阵。

图8是待加密图像的像素矩阵.

图9是按照执行加密矩阵的大小对待加密图像进行分块填充后的像素矩阵，矩阵大小为4*4。

步骤S710，如果分块像素矩阵中的行和列存在空白区域，基于预设填充值对空白区域进行字符填充。

如图9所示，对图8中的像素矩阵按照4*4进行分块，在像素矩阵边缘处不满足4*4大小则对边缘行列进行了0的填充，与图8相比，增加了2列0和1行0。

步骤S712，将每个分块像素矩阵与执行加密矩阵进行相乘，得到多个加密分块。

步骤S714，将多个加密分块基于分块的顺序进行组装，生成加密图像。

在图像解密端：

步骤S716，获取图像特征值和初始加密矩阵。

步骤S718，将初始加密矩阵除以像素中值(保留分数形式)，得到执行加密矩阵。

步骤S720，将执行加密矩阵的逆矩阵确定为解密矩阵。

步骤S722，将加密图像按照执行加密矩阵的大小进行分块，得到加密分块。

步骤S724，将每个加密分块与解密矩阵进行相乘，得到多个分块像素矩阵。

步骤S726，删除分块像素矩阵中的填充字符。

步骤S728，将删除填充字符的分块像素矩阵进行组装，得到解密图像。

在该实施例中，本公开的方案通过针对不同图像使用不同的加密矩阵进行加密，提高了图像数据安全，并且该方案简单易操作，使加解密过程的复杂性大大的降低。

需要注意的是，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

下面参照图10来描述根据本发明的实施方式的图像加密装置1000。图10所示的图像加密装置1000仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

图像加密装置1000以硬件模块的形式表现。图像加密装置1000的组件可以包括但不限于：获取模块1002，用于获取待加密图像的图像特征值；生成模块1004，用于基于所述图像特征值生成可逆的执行加密矩阵；分割模块1006，用于基于所述执行加密矩阵的行数和/或列数对所述待加密图像的像素矩阵进行分块，得到多个分块像素矩阵；加密模块1008，用于将每个所述分块像素矩阵与所述执行加密矩阵进行相乘，得到多个加密分块；组合模块1010，用于将所述多个加密分块基于分块的顺序进行组装，生成加密图像。

下面参照图11来描述根据本发明的实施方式的图像解密装置1100。图11所示的图像解密装置1100仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

图像解密装置1100以硬件模块的形式表现。图像解密装置1100的组件可以包括但不限于：获取模块1102，用于获取加密图像未加密时的图像特征值；生成模块1104，用于基于所述图像特征值生成可逆的执行加密矩阵；确定模块1106，用于将所述执行加密矩阵的逆矩阵确定为解密矩阵；分割模块1108，用于基于所述执行加密矩阵的行数和/或列数对所述加密图像的像素矩阵进行分块，得到多个加密分块；解密模块1110，用于将每个所述加密分块与所述解密矩阵进行相乘，得到多个分块像素矩阵；组合模块1112，用于将所述多个分块像素矩阵基于分块的顺序进行组装，生成解密图像。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参照图12来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备1200。电子设备可以为图像加密端，也可以是图像解密端，图12显示的电子设备1200仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图12所示，电子设备1200以通用计算设备的形式表现。电子设备1200的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1210、上述至少一个存储单元1220、连接不同系统组件(包括存储单元1220和处理单元1210)的总线1230。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元1210执行，使得所述处理单元1210执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元1210可以执行如图2中所示的步骤S202至步骤S210所描述的方案。

存储单元1220可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)12201和/或高速缓存存储单元12202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)12203。

存储单元1220还可以包括具有一组(至少一个)程序模块12205的程序/实用工具12204，这样的程序模块12205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线1230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备1200也可以与一个或多个外部设备1270(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1200交互的设备通信，和/或与使得该电子设备1200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1250进行。并且，电子设备1200还可以通过网络适配器1260与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器1260通过总线1230与电子设备1200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备1200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。