[发明专利]一种图像加密方法

权利要求书

1.一种图像加密方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：对明文图像A进行行列更新处理，得到预处理后的图像E，实现明文图像A的第一层加密；

S2：将图像E的像素和s作为图像特征提取出来，并参与密钥流的生成，通过置乱加密进行第二层加密得到图像Q；

S3：通过图像的灰度值扩散运算，建立起相邻两像素间的互相影响，并且秘密密钥直接参与密文图像的输出；

步骤S1中，具体包括以下步骤：

S1.1：设明文图像A的大小为m×n像素，对图像A进行行更新预处理，从第二行开始到最后一行，按公式(1)对图像A的第i行上各个元素进行模256的运算得到图像D；

其中，A_i,j表示明文图像A的第i行第j列元素，D_i,j表示行更新预处理后的元素，mod256表示除256后的余数；

S1.2：从第二列开始到最后一列，按公式(2)对图像D的列进行模256的运算，得到预处理后的图像E；

其中，D_t,j表示图像D的第t行第j列元素，E_t,j表示列更新预处理后的元素，mod256表示除256后的余数。

2.根据权利要求1所述的图像加密方法，其特征在于，步骤S2中，具体包括以下步骤：

S2.1：计算图像E的像素总和，记为s，即：s＝∑E(i,j)，在生成混沌序列前，不直接用第一组密钥x₀,y₀来迭代混沌映射，而是用图像特征s按公式(3)对第一组密钥x₀,y₀进行更新：

将所得的新密钥x₀,y₀代入混沌映射(4)中进行迭代：

其中a和b为混沌映射的控制参数，去掉前d个迭代值以消除瞬态效应，d为预设的消除瞬态效应控制参数，选择出两个长度为m+n的混沌序列H＝{h₁,h₂,…,h_m+n}和L＝{l₁,l₂,…,l_m+n}；这里，序列H用于反对角线方向的像素的位置置乱得到图像P，序列L用于主对角线方向的像素的位置置乱得到图像Q；

S2.2：对图像E的反对角方向的像素位置进行置乱，具体为：假定图像的左上角到右下角依次为第一次至最后一条反对角线，从第二条反对角线开始到第m+n-2条对角线用序列H中的相应h_i对图像E进行反对角方向的像素位置的置乱得到置乱后的图像P，见公式(5)：

这里，符号<h>表示对h进行四舍五入取整数，P_i,E_i分别表示图像P和E的第i条反对角线，函数per(E_i,h_i)表示E_i所在的对角线向上循环位移h_i个单位；

S2.3：同理，对图像P的主对角方向的像素位置进行置乱，假定图像的右上角到左下角依次为第一次到最后一条主对角线，用序列L中相应的l_i对图像P进行像素位置的对角方向置乱得到图像Q，见公式(6)：

这里，Q_i′,P_i′分别表示图像Q和P的第i条主对角线,从而完成了第二层加密。