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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310889291.3(22)申请日 2023.07.20(71)申请人 华洋通信科技股份有限公司地址 221000 江苏省徐州市铜山区珠江路7号(72)发明人 盛文燕张永福赵本峰程训龙(74)专利代理机构 淮安中虹智汇知识产权代理事 务 所(特 殊 普 通 合 伙)32566专利代理师 罗郁明(51)Int.Cl.G06V 20/52(2022.01)G06F 21/60(2013.01)G06F 21/62(2013.01)(54)发明名称基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统(57)摘。
2、要本发明涉及数据传输领域，具体涉及基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，包括数据采集模块、统计特征获取模块、密文数据获取模块和数据传输模块，其中：采集得到煤炭运输过程中监控视频的识别结果序列；获取识别结果序列的二进制二维矩阵，获取二进制二维矩阵的多个连通域，根据各连通域得到各码头的链码集合，计算所述链码集合的规律性，进而得到最佳链码集合，根据最佳链码集合得到第一最佳方向符段集合，根据第一最佳方向符段集合得到各链码的需替换最佳方向符段以及需替换方向符段的备选方向符集合，根据需替换方向符段和所述备选方向符集合得到密文数据；将密文数据进行传输处理。本发明可以更好地保证监控视频数据的数据安全。权利要。
3、求书3页 说明书11页 附图2页CN 116612437 A2023.08.18CN 116612437 A1.基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，其特征在于，该系统包括以下模块：数据采集模块：获取煤炭运输过程中监控视频的识别结果序列和综合密钥序列；统计特征获取模块：根据监控视频的识别结果序列得到二进制二维矩阵；获取二进制二维矩阵得到多个连通域，以各像素作为码头对各连通域进行链码拆分得到各码头的链码集合，各码头的链码集合是由链码构成，获取各链码的方向符序列，根据方向符序列中各方向符的统计规律得到各码头的元素规律性，根据各链码的方向符序列得到各方向符序列的方向符变化量序列，根据各方向符序列的。
4、方向符变化量序列得到各码头的结构形态规律性，将各码头的元素规律性和结构形态规律的累加和作为各码头的规律性，选择规律性最大的码头对应的链码集合作为各连通域的最佳链码集合，最佳链码集合是由最佳链码构成，根据各连通域的最佳链码集合、各方向符序列的方向符变化量序列得到各第一最佳方向符段的统计特征；密文数据获取模块：根据各连通域的最佳链码集合和第一最佳方向符段的统计特征得到各最佳链码的需替换最佳方向符段，确定各需替换最佳方向符段的备选方向符段，根据综合密钥序列、需替换最佳方向符段的备选方向符段得到各链码的密钥序列，根据各链码的密钥序列、需替换最佳方向符段的备选方向符段对最佳链码进行加密得到密文数据；数据。
5、传输模块：将密文数据传输至云平台。2.如权利要求1所述的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，其特征在于，所述根据方向符序列中各方向符的统计规律得到各码头的元素规律性，包括的具体步骤为：将各码头的链码集合中所有链码的方向符序列构成的集合记为各码头的方向符序列集合，每个方向符序列是由多个方向符元素构成，将各码头的方向符序列集合中所有的方向符序列中的方向符元素构成的集合称为各码头的方向符集合；对各码头的方向符集合中各方向符个数进行统计得到各码头的方向符直方图，将各码头的方向符直方图的信息熵作为各码头的方向符信息熵，将各码头的方向符信息熵的倒数作为各码头的元素规律性。3.如权利要求1所述的基于识别。
6、结果的大块煤炭运输数据处理系统，其特征在于，所述根据各链码的方向符序列得到各方向符序列的方向符变化量序列，包括的具体步骤为：将各方向符序列中各位置的方向符与前一个位置的方向符比较，当各位置的方向符大于前一个位置的方向符时，将各位置的方向符与前一个位置的方向符的差值作为各位置的方向符变化量，当各位置的方向符小于前一个位置的方向符时，将各位置的方向符加8后与第一个位置的方向符的差值作为各位置的方向符变化量；将所有位置的方向符变化量构成的序列记为各链码的方向符变化量序列。4.如权利要求1所述的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，其特征在于，所述根据各方向符序列的方向符变化量序列得到各码头的结构形。
7、态规律性，包括的具体步骤为：将各码头的链码集合中任意两个链码随机组合得到各码头的链码集合的多个链码对，利用DTW算法计算链码对中两个链码对应的方向符变化量序列的DTW距离作为各链码对的距离，将各链码对的距离的倒数作为链码对的结构形态相似性，将各码头的链码集合中多个链码对的结构形态相似性的均值作为各码头的结构形态规律性。5.如权利要求1所述的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，其特征在于，所述根据各连通域的最佳链码集合、各方向符序列的方向符变化量序列得到各第一最佳方向符权利要求书1/3 页2CN 116612437 A2段的统计特征，包括的具体步骤为：利用滑窗对每个最佳链码的方向符序列各元素。
8、进行遍历得到多个方向符段，最佳链码集合中所有的最佳链码得到的方向符段构成的集合称为方向符段集合；统计每种方向符段在方向符段集合中出现的次数；获取每种方向符段的方向符变化量段，利用DTW算法分别计算每种方向符段的方向符变化量与其他各种方向符段的方向符变化量段的DTW距离，将每种方向符段的方向符变化量与其他各种方向符段的方向符变化量段的DTW距离的倒数作为每种方向符段与其他各种方向符段的相似性，以每种方向符段与其他各种方向符段的相似性为权重，对每种方向符段的出现次数进行加权求和得到每种方向符段的综合相似性，将同长度的所有种类的方向符段的综合相似性求均值得到每种长度下的综合相似性；获取综合相似性最大。
9、的长度作为最佳方向符长度；在方向符段集合中获取等于最佳方向符长度的所有方向符段得到第一最佳方向符段集合，将第一最佳方向符段集合中各第一最佳方向符段的综合相似性作为第一最佳方向符段的统计特征。6.如权利要求1所述的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，其特征在于，所述根据各连通域的最佳链码集合和第一最佳方向符段的统计特征得到各最佳链码的需替换最佳方向符段，包括的具体步骤为：将各方向符序列均匀分割成长度为最佳方向符长度的多个第二最佳方向符段；将与第二最佳方向符段同种类的第一最佳方向符段的统计特征作为第二最佳方向符段的统计特征，将各方向符序列中统计特征值大于预设统计特征阈值的第二最佳方向符段作为各。
10、方向符序列的需替换最佳方向符段。7.如权利要求1所述的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，其特征在于，所述确定各需替换最佳方向符段的备选方向符段，包括的具体步骤为：获取与每个需替换最佳方向符段的不同类型的第一最佳方向符段作为每个需替换的参考方向符段，将每个需替换最佳方向符段的参考方向符段的统计特征加上每个需替换最佳方向符段与参考方向符段的相似性的累加和作为每个需替换最佳方向符段的参考方向符段的优选值；将优选值最大的Q个参考方向符段构成的集合作为每个需替换最佳方向符段的备选方向符段集合。8.如权利要求1所述的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，其特征在于，所述根据综合密钥序列、需替换最佳。
11、方向符段的备选方向符段得到各链码的密钥序列，包括的具体步骤为：将所有的连通域按各连通域对应的最佳链码集合的规律性进行降序排列，得到连通域序列，获取各连通域中各最佳链码的需替换最佳方向符段的个数，将各连通域中所有最佳链码的需替换最佳方向符段个数的累计和作为各连通域的密钥数；按各连通域在连通域序列的位置次序依次在综合密钥序列中截取长度为S1的序列作为各连通域的密钥序列；获取各最佳链码中包含需替换最佳方向符段的数量作为各最佳链码的密钥数S2，将各连通域的各最佳链码按链码长度进行降序排列得到各连通域的最佳链码序列，按各最佳链码在最佳链码序列中的位置次序依次在各最佳链码所在连通域的密钥序列中依次截取S2。
12、个数据序列作为各最佳链码的密钥序列。权利要求书2/3 页3CN 116612437 A39.如权利要求1所述的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，其特征在于，所述根据各链码的密钥序列、需替换最佳方向符段的备选方向符段对最佳链码进行加密得到密文数据，包括的具体步骤为：将各需替换最佳方向符段距离码头的远近对各最佳链码的需替换最佳方向符段进行排序得到各最佳链码的需替换最佳方向符段序列；将各需替换最佳方向符段的备选方向符段集合中各备选方向符段按优选值进行降序排列得到各需替换最佳方向符段的备选方向符段序列；获取每个需替换最佳方向符段在需替换最佳方向符段序列的位置次序，在各最佳链码的密钥序列中获取第W。
13、位置处的密钥值，将密钥值与Q取余之后加1得到位置标志值B，在各最佳链码的备选方向符段序列中获取第 个位置处的方向符段作为每个需替换最佳方向符段的替换段，将各最佳链码中的每个需替换最佳方向符段用替换段替换得到各最佳链码的第一加密链码，将各最佳链码的所有需替换最佳方向符段进行替换处理得到各最佳链码的加密链码；构建未初始化的二维矩阵，利用各最佳链码的加密链码对二维矩阵进行填充数据得到加密二进制二维矩阵；根据加密二进制二维矩阵得到密文数据。权利要求书3/3 页4CN 116612437 A4基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统技术领域0001本发明涉及数据传输领域，具体涉及基于识别结果的大块煤炭运输。
14、数据处理系统。背景技术0002随着社会的发展，人们对安全生产的关注度随之提高，在煤炭矿区生产中，开采出的煤炭需利用皮带机将煤炭运输出来，在皮带机运输大块煤炭过程中可能存在皮带撕裂、皮带跑偏、皮带异物等异常情况，因而很容易发生运输安全事故，为了避免这种事故的发生，一般通过搭建的云平台实现对运输车的运输过程进行远程视频监控，一方面用于实时监控运煤量，一方面监测皮带是否存在异常情况。0003在远程监控大块煤炭运输时，需要将监控视频识别出的运煤量和皮带异常情况等数据实时传输到云平台上，然后在云平台对这些数据进行存储，以便于调阅查看和实施监控。但是由于运煤量数据以及皮带异常数据是煤炭开采过程的敏感数据，。
15、也是煤炭开采企业的运营数据，需要这些数据在传输时进行加密以保证不被泄漏和窃取。0004而传统的加密处理方法一般是对所有信息采用统一的加密措施，但是每个数据的分布规律不同，有些数据存在较明显的分布规律，这种分布规律很容易被用来作为解密的突破口，因而需对数据的分布规律进行分析，根据数据的分布规律给数据进行不同的加密。发明内容0005本发明提供基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，以解决现有的问题。0006本发明的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统采用如下技术方案：本发明一个实施例提供了基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，该系统包括以下模块：数据采集模块：获取煤炭运输过程中监控视频的识别结。
16、果序列和综合密钥序列；统计特征获取模块：根据监控视频的识别结果序列得到二进制二维矩阵；获取二进制二维矩阵得到多个连通域，以各像素作为码头对各连通域进行链码拆分得到各码头的链码集合，各码头的链码集合是由链码构成，获取各链码的方向符序列，根据方向符序列中各方向符的统计规律得到各码头的元素规律性，根据各链码的方向符序列得到各方向符序列的方向符变化量序列，根据各方向符序列的方向符变化量序列得到各码头的结构形态规律性，将各码头的元素规律性和结构形态规律的累加和作为各码头的规律性，选择规律性最大的码头对应的链码集合作为各连通域的最佳链码集合，最佳链码集合是由最佳链码构成，根据各连通域的最佳链码集合、各方向。
17、符序列的方向符变化量序列得到各第一最佳方向符段的统计特征；密文数据获取模块：根据各连通域的最佳链码集合和第一最佳方向符段的统计特征得到各最佳链码的需替换最佳方向符段，确定各需替换最佳方向符段的备选方向符段，根据综合密钥序列、需替换最佳方向符段的备选方向符段得到各链码的密钥序列，根据各说明书1/11 页5CN 116612437 A5链码的密钥序列、需替换最佳方向符段的备选方向符段对最佳链码进行加密得到密文数据；数据传输模块：将密文数据传输给煤炭运输安全管理中心。0007优选的，所述根据方向符序列中各方向符的统计规律得到各码头的元素规律性，包括的具体步骤为：将各码头的链码集合中所有链码的方向符序。
18、列构成的集合记为各码头的方向符序列集合，每个方向符序列是由多个方向符元素构成，将各码头的方向符序列集合中所有的方向符序列中的方向符元素构成的集合称为各码头的方向符集合；对各码头的方向符集合中各方向符个数进行统计得到各码头的方向符直方图，将各码头的方向符直方图的信息熵作为各码头的方向符信息熵，将各码头的方向符信息熵的倒数作为各码头的元素规律性。0008优选的，所述根据各链码的方向符序列得到各方向符序列的方向符变化量序列，包括的具体步骤为：将各方向符序列中各位置的方向符与前一个位置的方向符比较，当各位置的方向符大于前一个位置的方向符时，将各位置的方向符与前一个位置的方向符的差值作为各位置的方向符变。
19、化量，当各位置的方向符小于前一个位置的方向符时，将各位置的方向符加8后与第一个位置的方向符的差值作为各位置的方向符变化量；将所有位置的方向符变化量构成的序列记为各链码的方向符变化量序列。0009优选的，所述根据各方向符序列的方向符变化量序列得到各码头的结构形态规律性，包括的具体步骤为：将各码头的链码集合中任意两个链码随机组合得到各码头的链码集合的多个链码对，利用DTW算法计算链码对中两个链码对应的方向符变化量序列的DTW距离作为各链码对的距离，将各链码对的距离的倒数作为链码对的结构形态相似性，将各码头的链码集合中多个链码对的结构形态相似性的均值作为各码头的结构形态规律性。0010优选的，所述根。
20、据各连通域的最佳链码集合、各方向符序列的方向符变化量序列得到各第一最佳方向符段的统计特征，包括的具体步骤为：利用滑窗对每个最佳链码的方向符序列各元素进行遍历得到多个方向符段，最佳链码集合中所有的最佳链码得到的方向符段构成的集合称为方向符段集合；统计每种方向符段在方向符段集合中出现的次数；获取每种方向符段的方向符变化量段，利用DTW算法分别计算每种方向符段的方向符变化量与其他各种方向符段的方向符变化量段的DTW距离，将每种方向符段的方向符变化量与其他各种方向符段的方向符变化量段的DTW距离的倒数作为每种方向符段与其他各种方向符段的相似性，以每种方向符段与其他各种方向符段的相似性为权重，对每种方向。
21、符段的出现次数进行加权求和得到每种方向符段的综合相似性，将同长度的所有种类的方向符段的综合相似性求均值得到每种长度下的综合相似性；获取综合相似性最大的长度作为最佳方向符长度；在方向符段集合中获取等于最佳方向符长度的所有方向符段得到第一最佳方向符段集合，将第一最佳方向符段集合中各第一最佳方向符段的综合相似性作为第一最佳方向符段的统计特征。说明书2/11 页6CN 116612437 A60011优选的，所述根据各连通域的最佳链码集合和第一最佳方向符段的统计特征得到各最佳链码的需替换最佳方向符段，包括的具体步骤为：将各方向符序列均匀分割成长度为最佳方向符长度的多个第二最佳方向符段；将与第二最佳方向。
22、符段同种类的第一最佳方向符段的统计特征作为第二最佳方向符段的统计特征，将各方向符序列中统计特征值大于预设统计特征阈值的第二最佳方向符段作为各方向符序列的需替换最佳方向符段。0012优选的，所述确定各需替换最佳方向符段的备选方向符段，包括的具体步骤为：获取与每个需替换最佳方向符段的不同类型的第一最佳方向符段作为每个需替换的参考方向符段，将每个需替换最佳方向符段的参考方向符段的统计特征加上每个需替换最佳方向符段与参考方向符段的相似性的累加和作为每个需替换最佳方向符段的参考方向符段的优选值；将优选值最大的Q个参考方向符段构成的集合作为每个需替换最佳方向符段的备选方向符段集合。0013优选的，所述根据。
23、综合密钥序列、需替换最佳方向符段的备选方向符段得到各链码的密钥序列，包括的具体步骤为：将所有的连通域按各连通域对应的最佳链码集合的规律性进行降序排列，得到连通域序列，获取各连通域中各最佳链码的需替换最佳方向符段的个数，将各连通域中所有最佳链码的需替换最佳方向符段个数的累计和作为各连通域的密钥数；按各连通域在连通域序列的位置次序依次在综合密钥序列中截取长度为S1的序列作为各连通域的密钥序列；获取各最佳链码中包含需替换最佳方向符段的数量作为各最佳链码的密钥数S2，将各连通域的各最佳链码按链码长度进行降序排列得到各连通域的最佳链码序列，按各最佳链码在最佳链码序列中的位置次序依次在各最佳链码所在连通域。
24、的密钥序列中依次截取S2个数据序列作为各最佳链码的密钥序列。0014优选的，所述根据各链码的密钥序列、需替换最佳方向符段的备选方向符段对最佳链码进行加密得到密文数据，包括的具体步骤为：将各需替换最佳方向符段距离码头的远近对各最佳链码的需替换最佳方向符段进行排序得到各最佳链码的需替换最佳方向符段序列；将各需替换最佳方向符段的备选方向符段集合中各备选方向符段按优选值进行降序排列得到各需替换最佳方向符段的备选方向符段序列；获取每个需替换最佳方向符段在需替换最佳方向符段序列的位置次序，在各最佳链码的密钥序列中获取第W位置处的密钥值，将密钥值与Q取余之后加1得到位置标志值B，在各最佳链码的备选方向符段序。
25、列中获取第 个位置处的方向符段作为每个需替换最佳方向符段的替换段，将各最佳链码中的每个需替换最佳方向符段用替换段替换得到各最佳链码的第一加密链码，将各最佳链码的所有需替换最佳方向符段进行替换处理得到各最佳链码的加密链码；构建未初始化的二维矩阵，利用各最佳链码的加密链码对二维矩阵进行填充数据得到加密二进制二维矩阵；根据加密二进制二维矩阵得到密文数据。0015本发明的有益效果是：通过对煤炭运输过程中监控视频的识别结果序列进行预处说明书3/11 页7CN 116612437 A7理得到二进制二维矩阵，获取二进制二维矩阵的多个连通域，对各连通域进行链码拆分得到每个码头的链码集合，由于每个码头的链码集合。
26、的规律性不同，所以对每个码头的链码集合进行分析得到每个码头的规律性，其中规律性最大的码头对应的链码集合更能够描述连通域的规律特征，根据每个码头的规律性确定出最佳链码集合，由于最佳链码集合中各最佳链码的片段的统计特征不同，因而对各最佳链码的片段进行分析得到第二最佳方向符段的统计特征。为了去除各最佳链码中的统计特征，需对各最佳链码进行加密处理，由于对最佳链码中各元素进行相同的加密处理，很容易被识破这种规律，因而需选取最佳链码中统计特征强的片段进行处理，因而根据各最佳链码中第二最佳方向符的统计特征确定各最佳链码的需替换方向符段，由于对同一种需替换方向符段利用一种方向符段进行替换很容易泄露规律，因而需。
27、给每个需替换最佳方向符段确定多个备选方向符段，根据密钥序列中密钥值来确定各替换方向符段的备选方向符段，利用备选方向符段对各需替换最佳方向段进行替换处理得到密文数据，通过该方式的能够更好的对煤炭运输监控视频的识别结果序列进行保护，并且尽量避免了监控视频数据中的易泄露特征。附图说明0016为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。0017图1为本发明的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系。
28、统的结构框图；图2为本发明的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统的方向符示意图；图3为本发明的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统的链码示意图。具体实施方式0018为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。0019除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理。
29、解的含义相同。0020下面结合附图具体的说明本发明所提供的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统的具体方案。0021请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的基于识别结果的大块煤炭运输数据处理系统的结构框图，该系统包括以下模块：数据采集模块S001：获取得到煤炭运输过程中监控视频的识别结果序列和综合密钥序列。0022在远程监控大块煤炭运输时，需要将监控视频识别出的运煤量和皮带异常情况等数据实时传输到云平台上，由于运煤量数据以及皮带机的皮带异常数据是煤炭开采过程的说明书4/11 页8CN 116612437 A8敏感数据，也是煤炭开采企业的运营数据，需要这些数据在传输时进行加密以保证不被泄漏和窃。
30、取；因此，首先需要获取大块煤炭运输时的监控视频的识别结果，即利用图像采集设备，如CN218006351U公开的矿用本安型图像处理摄像仪，获取煤炭运输过程中的监控视频，利用传统的yoloV4识别网络对监控视频进行识别处理得到监控视频的识别结果序列；本实施例对监控视频识别处理的具体方法为：将监控视频输入到卷积神经网络中，利用卷积神经网络输出皮带运行类别以及运煤量，其中皮带运行类别包括皮带撕裂、皮带跑偏、皮带异物、皮带运行正常四种。该卷积神经网络采用的是RESNET网络结构，其训练数据集的获取方法为：采集大量的大块煤炭运输时的监控视频，然后人为标注出每帧视频图像中的皮带撕裂、皮带跑偏、皮带异物、皮带。
31、运行正常四种类别和运煤量，这些监控视频和相应的标签构成数据集完成卷积神经网络的训练；本实施例中监控视频的识别结果序列就是卷积神经网络输出的监控视频中每帧视频图像对应的皮带运行类别和运煤量构成的时间序列。0023然后，对识别结果序列中各字符进行ASCII转换得到各字符对应的8位二进制数据，获取识别结果数据中字符的总个数，因而识别结果序列中的所有字符占用个二进制数据，将设置为矩阵的行数和列数，由此得到一个的二维矩阵，按识别结果序列中各字符的位置次序，利用扫描的方式将各字符的二进制数据依次填充入二维矩阵中，得到二进制二维矩阵。0024需要说明的是，由于可能取小数，所以二维矩阵中数据的个数可能会大于识。
32、别结果序列中的所有字符占用的二进制数据的个数，识别结果序列中的所有字符占用的二进制数据不能对二维矩阵所有数据进行初始化，会存在二维矩阵的末尾会存在空白数据，本实施例将二维矩阵的空白数据处用0填充，表示向上取整。0025而后，利用混沌映射函数生成混沌序列，将混沌序列作为密钥序列，由于生成的混沌序列是由混沌映射函数的参数决定的，混沌映射函数的参数是数据发送端与接收数据的煤炭运输安全管理中心之间约定好的，因而无需对密钥序列进行传输。0026统计特征获取模块S002：根据煤炭运输过程中监控视频的识别结果序列得到二进制二维矩阵；获取二进制二维矩阵得到多个连通域，以各像素作为码头对各连通域进行链码拆分得到。
33、各码头的链码集合，各码头的链码集合是由链码构成，获取各链码的方向符序列，根据方向符序列中各方向符的统计规律得到各码头的元素规律性，根据各链码的方向符序列得到各方向符序列的方向符变化量序列，根据各方向符序列的方向符变化量序列得到各码头的结构形态规律性，将各码头的元素规律性和结构形态规律的累加和作为各码头的规律性，选择规律性最大的码头对应的链码集合作为各连通域的最佳链码集合，最佳链码集合是由最佳链码构成，根据各连通域的最佳链码集合、各方向符序列的方向符变化量序列得到各第一最佳方向符段的统计特征。0027由于进行链码拆分时，选择的码头不同，拆分得到链码集合不同，有些链码集合中有较强的规律性，其更能反。
34、映二进制二维矩阵的数据规律，如果通过加密处理能够将强规律链码的规律给以较强破坏，其也能使二维矩阵的数据规律破坏性较强。因而需对每个码头得到的链码集合进行规律性评估，获取规律性更强的链码集合作为最佳链码集合。具体说明书5/11 页9CN 116612437 A9过程如下：1、首先使用SeedFilling算法对二进制二维矩阵中数值为1的数据进行连通域分析，得到多个连通域；2、对每个连通域进行链码拆分，得到各码头的链码集合，具体过程如下：(1)链码方向符介绍：如示意图2所示方向符图像，以水平向右方向为基准方向，与基准方向呈0度夹角的方向上对应的方向符为0，与基准方向呈45度夹角的方向上对应的方向符。
35、为1，与基准方向呈90度夹角的方向上对应的方向符为2，与基准方向呈135度夹角的方向上对应的方向符为3，与基准方向呈180度夹角的方向上对应的方向符为4，与基准方向呈225度夹角的方向上对应的方向符为5，与基准方向呈270度夹角的方向上对应的方向符为6，与基准方向呈315度夹角的方向上对应的方向符为7。0028(2)设置拆分方向优先级：设置拆分方向优先级：方向符为0的方向为第一拆分优先级，第一优先级为最高拆分优先级，方向符为1的方向为第二拆分优先级，方向符为2的方向为第三拆分优先级，方向符为3的方向为第四拆分优先级，方向符4的方向为第五拆分优先级，方向符为5的方向为第六拆分优先级，方向符为6的。
36、方向为第七拆分优先级，方向符为7的方向为第八拆分优先级。0029(3)对每个连通域进行链码拆分：将连通域中第i个像素作为码头，从码头出发，根据链码拆分优先级对该连通域进行链码拆分，在进行链码拆分过程中，每拆分一条链码序列，将链码序列上的像素点从当前连通域中去除，码头保持不变，当码头八邻域内连通域像素点仅剩下1个时，继续进行链码拆分，链码拆掉完成后，码头八邻域中已经不再存在连通域像素点，此时该码头也从连通域中去除；通过该方式完成连通域内的链码拆分，得到码头的多个链码构成的集合记为码头的链码集合。同理以连通域中各像素作为码头，对连通域进行链码拆分得到各码头的链码集合。00303、对各码头的链码集合。
37、进行规律评估得到最佳链码集合：各码头的链码集合中各链码的规律主要通过链码中包含元素的规律以及各链码对应的结构形态规律来反映，因而下面基于这两个方面计算各码头的链码集合的规律性。0031链码主要是由码头和方向符序列组成，而链码的码头是随机确定的，因而链码的规律主要体现在方向符序列的规律性。0032(1)计算各码头的元素规律性：获取各链码的方向符序列，将各码头的链码集合中所有链码的方向符序列构成的集合记为各码头的方向符序列集合，每个方向符序列中存在多个方向符元素，将各码头的方向符序列集合中所有的方向符序列中的方向符元素构成的集合称为各码头的方向符集合。对各码头的方向符集合中各方向符个数进行统计得到。
38、各码头的方向符直方图，将各码头的方向符直方图的信息熵作为各码头的方向符信息熵，将各码头的方向符信息熵的倒数作为各码头的元素规律性。0033(2)计算各码头的结构形态规律性：获取各链码的方向符序列中第j+1个位置和第j个位置的方向符，将第j+1个位置的方向符与第j个位置的方向符比较，当第j+1个位置的方向符大于第j个位置的方说明书6/11 页10CN 116612437 A10向符时，将第j+1个位置的方向符与第j个位置的方向符的差值作为第j个位置的方向符变化量，当第j+1个位置的方向符小于第j个位置的方向符时，将第j+1个位置的方向符加8后与第j个位置的方向符的差值作为第j个位置的方向符，j取。
39、，其中 表示各链码的方向符序列的长度，通过该方式得到各链码的各位置的方向符变化量。将各链码的所有位置的方向符变化量构成的序列记为各链码的方向符变化量序列，各链码的方向符变化量序列能够反映各链码的结构形态特征。例如图3所示的链码1和链码2，其中链码1的方向符序列为7,7,5,4,6，链码2的方向符序列为1,1,7,6,0，其中链码1的方向符变化量序列为0,6,7,2，链码2的方向符变化量序列为0,6,7,2，这两个链码为结构形态相同的链码，因而这两个链码的方向符变化量序列相同。0034将各码头的链码集合中任意两个链码随机组合得到各码头的链码集合的多个链码对，利用DTW算法计算链码对中两个链码对应。
40、的方向符变化量序列的DTW距离作为各链码对的距离，将各链码对的距离的倒数作为链码对的结构形态相似性，将各码头的链码集合中多个链码对的结构形态相似性的均值作为各码头的结构形态规律性，该值越大说明该码头的链码集合中的链码结构形态相似性较高，因而这个码头的链码集合的结构形态规律性较强。0035(3)计算各码头的链码集合的规律性：将各码头的链码集合的元素规律性与结构形态规律性的和作为各码头的链码集合的规律性，该值能够反映各码头的链码集合的规律性特征，该值越大说明该码头的链码集合的规律性较强，其对该码头的链码集合对应的连通域的规律描述能力较强，如果能够将该码头的链码集合中各链码的规律进行较强破坏，其对该。
41、链码集合对应的连通域的进行较强破坏。0036(4)获取各连通域的最佳链码集合：将规律性最大的码头对应的链码集合作为各连通域的最佳链码集合。00374、获取最佳方向符长度：由于链码之间，整体结构形态相似性较差，而部分结构形态相似性较好，而这部分相似性较好的片段其很容易通过统计规律发现，因而需对链码的不同长度的片段进行分析，判断每种长度片段的统计规律性，根据不同长度片段的统计规律得到最佳方向符长度。0038获取最佳链码集合中各链码对应的方向符序列的长度，将最佳链码集合中所有的链码对应的方向符序列的长度求均值得到各连通域的限定长度，将所有连通域的限定长度求均值得到最佳限定长度，记为。0039为了便于。
42、描述将最佳链码集合中各链码称为最佳链码。利用1L的滑窗对每个最佳链码的方向符序列各元素进行遍历得到多个方向符段，最佳链码集合中所有的最佳链码得到的方向符段构成的集合称为方向符段集合，取在之间的所有整数值。0040将方向符段集合中相同的方向符段作为一种方向符段，统计第i种方向符段在方向符段集合中出现的次数，通过出现次数来反映第i种方向符段的统计规律特征。0041由于每种方向符段与其他方向符段的相似性不同，其中每种方向符段与其他方向符段的相似性也能反映每种方向符段的相似性。0042按照上述步骤中得到各方向符序列的方向符变化量序列的方法，获取第i种方向符段的方向符变化量段，利用DTW算法分别计算第i。
43、种方向符段的方向符变化量与其他各种说明书7/11 页11CN 116612437 A11方向符段的方向符变化量段的DTW距离，将第i种方向符段的方向符变化量与其他各种方向符段的方向符变化量段的DTW距离的倒数，作为第i种方向符段的方向符变化量与其他各种方向符段的方向符变化量段的相似性，以第i种方向符段的方向符变化量段与各种方向符段的方向符变化量段的相似性为权重，对每种方向符段的出现次数进行加权求和得到第i种方向符段的综合相似性，同理得到每种方向符段的综合相似性，同长度的所有种类的方向符段求均值得到每种长度下的综合相似性，该值越大说明这种长度下的方向符段具有的规律特征较为明显，因而需对这种长度下。
44、的方向符段更为关注，应通过加密处理去除这种长度下的方向符段的规律性；将综合相似性最大的长度作为最佳方向符长度。00435、根据最佳方向符长度得到第一最佳方向符段集合：在方向符段集合中获取等于最佳方向符长度的所有方向符段得到第一最佳方向符段集合，将第一最佳方向符集合中各元素称为第一最佳方向符段。00446、确定第一最佳方向符段的统计特征：将第一最佳方向符段的综合相似性作为第一最佳方向符段的统计特征，将第一最佳方向符段集合中的所有第一最佳方向符段的统计特征利用归一化方法进行归一化处理得到归一化后的第一最佳方向符段的统计特征；为了便于描述，后续将归一化后的第一最佳方向符段的统计特征称为第一最佳方向符。
45、段的统计特征。0045至此，得到各第一最佳方向符段的统计特征，在确定第一最佳方向符段的统计特征时，考虑到不同得到码头得到不同的链码集合，而每种链码集合的规律性不同，其中规律性较大的链码集合才能更好的描述各链码集合对应的连通域的特征，基于此得到各连通域的最佳链码集合。同时考虑到链码之间存在片段的相似性，这种片段的相似性能够反映链码的规律性，通过对链码的不同长度的片段之间的相似性进行分析得到最佳方向符长度，根据最佳方向符长度得到第一最佳方向符段集合，第一最佳方向符段集合中各第一最佳方向符段的统计规律性更强，应对链码集合中第一最佳方向符段集合中各第一最佳方向符段进行规律破坏才能更好的去除各链码的规律。
46、性，实现对数据的更安全的加密。0046密文数据获取模块S003：根据各连通域的最佳链码集合和第一最佳方向符段的统计特征得到各最佳链码的需替换最佳方向符段，确定各需替换最佳方向符段的备选方向符段，根据综合密钥序列、需替换最佳方向符段的备选方向符段得到各链码的密钥序列，根据各链码的密钥序列、需替换最佳方向符段的备选方向符段对最佳链码进行加密得到密文数据。0047在进行链码加密时，如果对链码中每个元素均进行加密，其这种加密规律很容易被识破，因而需选取链码序列中的部分元素进行加密，而要想链码的规律更好的被掩盖，应该将链码中规律性较强的部分被加密，规律性较弱的规律无需加密。00481、获取需替换最佳方向。
47、符段：将各方向符序列均匀分割成长度为最佳方向符长度的多个第二最佳方向符段。现已知每种第一最佳方向符段的统计特征，而第二最佳方向符段只是第一最佳方向符段集合中的部分元素，因而可根据与第二最佳方向符段同种类的第一最佳方向符段的统计特征作为第二最佳方向符段的统计特征，将各方向符序列中统计特征值大于预设统计特征阈值的第二最佳方向符段作为各方向符序列的需替换最佳方向符段，需替换最佳方向符段一般是方向符序列中的统计特征较为明显的片段，这种统计特征如果不能较好的被破坏，很容说明书8/11 页12CN 116612437 A12易作为解密的突破口，本实施例中预设统计特征阈值 取0.4，其他实施例中实施者可根据。
48、实际设置。00492、确定各需替换最佳方向符段的备选方向符段集合：为了防止链码中的统计特征较明显的片段被识别，需将这种统计特征明显的片段利用其他类型的片段进行替换处理，但是进行替换处理时，不能只用一种类型的片段进行替换，因为如果利用一种类型的片段对其进行替换时，很容易被发现这种替换操作，因而需在多种类型的片段集合中随机选择一种进行替换处理，因而需为每个需替换最佳方向符段确定备选方向符段集合。0050每个需替换最佳方向符段的备选方向符段集合中各最佳方向符段一般为与需替换最佳方向符段存在较大差异性的最佳方向符段，并且这些方向符段的统计特征值较小，所以基于此来确定各需替换最佳方向符段的备选方向符段集。
49、合，具体如下：获取与第i个需替换最佳方向符段的不同类型的第一最佳方向符段作为第i个需替换的参考方向符段，将第i个需替换最佳方向符段的参考方向符段的统计特征加上第i个需替换最佳方向符段与参考方向符段的相似性得到的累加和作为第i个需替换最佳方向符段的参考方向符段的优选值，将第i个需替换最佳方向符段的参考方向符段的优选值利用归一化方法进行归一化处理得到归一化后的第i个需替换最佳方向符段的参考方向符段的优选值，为了便于描述，后续将归一化后的第i个需替换最佳方向符段的参考方向符段的优选值称为第i个需替换最佳方向符段的参考方向符段的优选值。0051将优选值最大的Q个参考方向符段构成的集合作为第i个需替换最。
50、佳方向符段的备选方向符段集合，将第i个需替换最佳方向符段的备选方向符集合中各元素称为第i个需替换最佳方向符段的备选方向符段，本实施例中Q取5，其他实施例中实施者可根据实际设置。00523、根据需替换最佳方向符段和需替换最佳方向符段的备选方向符集合对各最佳链码进行加密处理得到密文数据。0053(1)确定各最佳链码的密钥序列：将所有的连通域按各连通域对应的最佳链码集合的规律性进行降序排列，得到连通域序列。获取各连通域中各最佳链码的需替换最佳方向符段的个数，将各连通域中所有最佳链码的需替换最佳方向符段个数的累计和作为各连通域的密钥数。按各连通域在连通域序列的位置次序依次在综合密钥序列中截取长度为S的。