[发明专利]一种基于复合混沌系统的图像加密方法和图像处理设备

说明书

本发明适用于图像加密领域，提供了一种基于复合混沌系统的图像加密方法和图像处理设备。所述方法包括：将Sine映射、Tent映射和Logistic映射作为种子映射，利用级联操作和非线性组合扩展混沌范围，生成复合混沌系统；利用复合混沌系统产生混沌序列来对明文图像进行预加密，生成预加密图像；获取参考图像，将预加密图像和参考图像结合，利用离散小波变换DWT算法生成视觉上有意义的密文图像。本发明的方法具有更宽的混沌范围和更复杂的混沌行为，提高了加密性能；且由于生成视觉上有意义的密文图像，因此降低被攻击的概率，能够抵御选择明文攻击和穷举攻击，具有较好的加密性能。

技术领域

本发明属于图像加密领域，尤其涉及一种基于复合混沌系统的图像加密方法和图像处理设备。

背景技术

基于混沌的图像加密技术是利用混沌序列的基本特点和数字图像的特性设计加密算法，以提高加密的安全性和运算效率的一种技术。由于数字图像中包含核心机密和敏感信息，如军事图像、医疗图像等，均需要可靠、快速和鲁棒性高的加密算法来确保传输过程中的安全性和有效性。混沌是不需要附加任何随机因素也可以出现类似随机的行为，即存在内在随机性，并对初始值有极其敏感的依赖性。

申请公布号为CN103971317A，发明名称为“一种基于分数阶混沌映射的图像加密方法”的中国专利申请公开了一种基于分数阶混沌映射的图像加密方法，该方法的数学模型建立在分数阶离散Logistic映射基础之上，利用分数阶离散混沌信号对图像信息进行置乱以达到图像加密的效果。但是该方案混沌范围比较窄，混沌行为不好。且如该中国专利申请的说明书附图3所示，只是对明文图像进行了加密，形成的密文图像是具有花纹样式的图像，这种密文图像极易被攻击者所发现，被攻击的可能性较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于复合混沌系统的图像加密方法、计算机可读存储介质和图像处理设备，旨在解决基于分数阶混沌映射的图像加密方法的混沌范围比较窄，混沌行为不好，形成的密文图像是具有花纹样式的图像，极易被攻击者所发现，被攻击的可能性较高的问题。

第一方面，本发明提供了一种基于复合混沌系统的图像加密方法，所述方法包括：

将Sine映射、Tent映射和Logistic映射作为种子映射，利用级联操作和非线性组合扩展混沌范围，生成复合混沌系统；

利用复合混沌系统产生混沌序列来对明文图像进行预加密，生成预加密图像；

获取参考图像，将预加密图像和参考图像结合，利用离散小波变换DWT算法生成视觉上有意义的密文图像。

第二方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的基于复合混沌系统的图像加密方法的步骤。

第三方面，本发明提供了一种图像处理设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个计算机程序，所述处理器和所述存储器通过总线连接，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的基于复合混沌系统的图像加密方法的步骤。