[发明专利]一种基于前景和背景分离的图像加密和解密方法有效
申请号: | 201510233228.X | 申请日: | 2015-05-08 |
公开(公告)号: | CN104851070B | 公开(公告)日: | 2018-06-08 |
发明(设计)人: | 邵利平;杨璐;师军 | 申请(专利权)人: | 陕西师范大学 |
主分类号: | G06F21/64 | 分类号: | G06F21/64;G06T1/00 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 徐文权 |
地址: | 710062 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 加密 前景区域 不规则 待加密图像 背景分离 关键区域 紧密相连 图像加密 图像 施加 封闭连通区域 非关键区域 背景区域 初始密钥 加密过程 密钥参数 敏感区域 明文图像 用户给定 用户选定 重点保护 明文 连通 敏感 封闭 暴露 | ||
1.一种基于前景和背景分离的图像加密方法,其特征在于包括以下步骤:
第1步:将分辨率为M×N待加密图像A划分为任意选定的封闭连通区域SFore和其它区域SBack,即前景区域和背景区域;
第2步:提取SFore区域的轮廓链码CC,将其作为密钥存储;
第3步:计算出待加密图像A的RGB图像像素矩阵AR、AG、AB和轮廓链码CC对应的160位SHA-1值(AR)SHA-1、(AG)SHA-1、(AB)SHA-1和(CC)SHA-1;
第4步:利用(AR)SHA-1、(AG)SHA-1、(AB)SHA-1和(CC)SHA-1计算出图像像素矩阵和轮廓链码的混合SHA-1值(CAR)SHA-1、(CAG)SHA-1和(CAB)SHA-1;
第5步:将(CAR)SHA-1、(CAG)SHA-1和(CAB)SHA-1组成3×40的2维矩阵,对矩阵进行列优先扫描,依次将2个16进制数合并作为1个字节,得到长度为60的字节序列d=<di|i∈{0,1,…,59}>,由用户给定的随机数种子seed生成{0,1,…,59}上的随机排列,将序列d打乱,得到新的字节序列e;
第6步:由序列e和用户给定的密钥a、b、seed随机产生像素矩阵AR、AG和AB的起点坐标(XR,YR)、(XG,YG)和(XB,YB);
第7步:由e、a和b生成初始值x0和μ以及OCML时空混沌映射中的耦合系数ε和更新函数参数μ1的具体方法如式(8)~式(11)所示:
x0=mod((asine36cose37+bsine38cose39+sine40cose41)·105,1) (8)
μ=3.99+mod((asine42cose43+bsine44cose45+sine46cose47)·105,1)·0.01 (9)
μ1=3.99+mod((asine48cose49+bsine50cose51+sine52cose53)·105,1)·0.01 (10)
ε=0.5+mod((asine54cose55+bsine56cose57+sine58cose59)·105,1)·0.1 (11)
式(8)~式(11)中,e36~e59均为e中的元素;
第8步:由x0和μ计算与图像等大的OCML初始矩阵和结合ε、μ1驱动OCML时空混沌映射,迭代L轮生成伪随机数序列和将其分别量化为和
第9步:由(XR,YR)、(XG,YG)、(XB,YB)、kR、kG和kB对AR、AG和AB的SFore区域进行迷宫置换,得到置换后的矩阵PR、PG和PB;
第10步:对PR、PG和PB,利用kR、kG和kB进行像素值混淆加密,得到加密后图像的像素矩阵CR、CG和CB,将其写为秘密图像C。
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