[发明专利]非对称多图像加密方法、装置及存储介质

说明书

本发明的实施例公开一种基于四元数菲涅耳变换的非对称多图像加密方法，包括：输入4幅大小均为M×N的待加密灰度图像，采用四元数表示方法将所述4幅图像表示为一个四元数f_Q(x，y)：对所述f_Q(x，y)进行衍射距离为Z0和波长为λ0的四元数菲涅耳变换，得到F_Q(x₀，y₀)谱；组合FQ₀(x₀，y₀)、FQ₁(x₀，y₀)、FQ₂(x₀，y₀)和FQ₃(x₀，y₀)，构造两个矩阵：然后令EF(x₀，y₀)＝FR(x₀，y₀)+jFI(x₀，y₀)作为待加密的复振幅；计算PR_x1和PR_y1，生成大小为M×2N的混沌随机矩阵使用所述混沌随机矩阵生成掩膜函数。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种基于四元数菲涅耳变换的非对称多图像加密方法、装置及存储介质。

背景技术

数字图像是一种重要的多媒体数据类型，现已被广泛应用于政治、军事、经济、医疗和教育等领域。在网络技术和多媒体技术高度发达的今天，如何保证数字图像不被窃取、篡改、非法复制和分发具有十分重要的实际意义。作为一种有效的保护手段，图像加密技术在学术领域及工业界引起了广泛的关注。

但是，随着信息技术的发展，传统的单图像加密技术已远不能满足现实的需要。由于多图像加密技术的高效特征，其正逐渐成为信息安全技术领域的研究热点。目前，研究人员已提出一些多图像加密方案。但在这些方法中，存在因密钥空间较小而导致安全性较弱、因需对单幅图像进行处理或需要进行迭代操作而导致效率较低、因串扰噪声而导致解密图像质量下降及因加密密钥是整个随机相位掩膜而导致加密密钥的管理和传输不便等问题和不足，效果难以令人满意。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于四元数菲涅耳变换的非对称多图像加密方法、装置及存储介质，能够提高多幅交互图像的安全性。

一种基于四元数菲涅耳变换的非对称多图像加密方法，包括：

步骤1A，输入4幅大小均为M×N的待加密灰度图像，4幅所述待加密灰度图像分别用f₀(x，y)、f₁(x，y)、f₂(x，y)和f₃(x，y)表示；采用四元数表示方法将所述4幅图像表示为一个四元数f_Q(x，y)：

步骤1B，对所述f_Q(x，y)进行衍射距离为Z0和波长为λ0的四元数菲涅耳变换，得到F_Q(x₀，y₀)谱；

步骤1C，根据公式4，组合FQ₀(x₀，y₀)、FQ₁(x₀，y₀)、FQ₂(x₀，y₀)和FQ₃(x₀，y₀)，构造两个矩阵：

FR＝[FQ₀ FQ₁]，FI＝[FQ₂ FQ₃] (4)