[发明专利]一种嵌入光谱信息的图像文件加密和解密方法

权利要求书

1.一种嵌入光谱信息的图像文件加密和解密方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)加密方法：

1-1)输入并读取大小为H×W像素的彩色数字图像，将彩色数字图像转换成RGB三基色的灰度数值，分别记为RGB三个单独的灰度矩阵，同时读取彩色数字图像的单点光谱信息数据S.data，得到H×W的图像数值矩阵A和2048×2的光谱数值矩阵B，其中H∈[1,65535]，W∈[1,65535]；

1-2)将A中的RGB三元色数值矩阵拆分成单一的灰度矩阵：

Imread(A),R＝A(:,:,1)；G＝A(:,:,2)；B＝A(:,:,3)

每个灰度矩阵仍然是H×W的单色图像数值矩阵；求出每一个灰度矩阵数值的平均，将光谱数据矩阵B的第一列等分成三个区间，将每个区间的矩阵数值变换到灰度图像对应的RGB矩阵中，与灰度值进行对应并且不大于灰度值；再将光谱矩阵的第二列依上述进行操作；

得到加密后的图像；

2)解密方法：

2-1)输入并读取大小为H×(W+2)像素的灰度数字图像，得到数字矩阵D，其中H≤2000；

2-2)将数字矩阵D拆分成H×W的数字矩阵E和2×2000的数字矩阵F；

2-3)将H×W的数字矩阵E通过图像绘制函数生成H×W像素的彩色数字图像；

2-4)将2×2000的数字矩阵F通过曲线绘制函数生成光谱信息数据S.date。

2.根据权利要求1所述的嵌入光谱信息的图像文件加密和解密方法，其特征在于，所述步骤1-2)中，图像数值矩阵A和光谱数值矩阵B通过以下方法叠加：

将图像数值矩阵A的行元素值输入至列向量P_i，将光谱数值矩阵B的行元素值输入至列向量P_j，将列向量P_i和列向量P_j赋值给i×j的数字矩阵C，其中i＝1,2,3,…,H，j＝1,2,3,…,H，且i和j为整数。

3.根据权利要求1所述的嵌入光谱信息的图像文件加密和解密方法，其特征在于，所述步骤2-2)中，将数字矩阵D拆分成H×W的数字矩阵E和2×2000的数字矩阵F的具体方法如下：

将数字矩阵D的H行和W列的每个元素值赋值到列向量Q_i，将列向量Q_i的每个值赋值到H×W的数字矩阵E中；将数字矩阵D的第W+1列和第W+2列的每个元素值赋值到列向量Q_j，将列向量Q_j的每个值赋值到2×2000的数字矩阵F中；其中i＝1,2,3,…,H，j＝1,2,3,…,H，且i和j为整数。