[发明专利]基于压缩感知和双随机加密机制的彩色图像压缩加密方法

权利要求书

1.基于压缩感知和双随机加密机制的彩色图像压缩加密方法，其特征在于，包括：

步骤1：将彩色明文图像分解成三个分量R、G和B，并分别对三个分量R、G和B进行离散小波变换，得到三个大小为M×N的稀疏系数矩阵R₁、G₁和B₁，所述彩色明文图像的大小为M×N，M＝N；

步骤2：利用彩色明文图像的哈希值K和预设外部密钥，生成初始值u₁、u₂、x₁和x₂；

步骤3：根据初始值u₁、u₂、x₁和x₂，利用四翼超混沌系统得到混沌序列X、Y、Z和W，并利用Logistic-Tent混沌系统得到测量矩阵Φ；

步骤4：对混沌序列X、Y、Z和W进行升序排序，得到排序后序列X₁、Y₁、Z₁和W₁以及对应的索引向量D₁、D₂、D₃和D₄；

步骤5：利用索引向量D₁、D₂、D₃和D₄对稀疏系数矩阵R₁、G₁和B₁进行双随机位置置乱，得到置乱后序列R₄、G₄和B₄；

步骤6：利用测量矩阵Φ对置乱后序列R₄、G₄和B₄进行压缩测量，并进行量化处理，得到量化后序列R₈、G₈和B₈；

步骤7：对排序后序列X₁、Y₁、Z₁和W₁进行预处理，得到预处理后序列X₄、Y₄和Z₄；

步骤8：利用预处理后序列X₄、Y₄和Z₄对量化后序列R₈、G₈和B₈进行双随机像素值扩散，得到密文序列CR₈、CG₈和CB₈；

步骤9：将密文序列CR₈、CG₈和CB₈分别转换为m×N的矩阵R₉、G₉和B₉，组合R₉、G₉和B₉，得到彩色密文图像C，m＝floor(CR×M)，CR表示压缩率，floor表示向下取整运算。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2包括：

步骤2.1：计算彩色明文图像的SHA-512哈希函数值，得到一组512位的哈希值K；

步骤2.2：将512位的哈希值K每8位为一组，转换为64个十进制数k₁～k₆₄；

步骤2.3：根据64个十进制数k₁～k₆₄和预设外部密钥t₁、t₂、t₃和t₄，利用公式(1)计算得到四个中间值h₁、h₂、h₃和h₄：

其中，⊕表示异或运算，sum表示求和运算，max表示取最大值运算；

步骤2.4：将中间值h₁、h₂、h₃和h₄带入公式(2)中，得到初始值u₁、u₂、x₁和x₂：

其中，mod表示取模运算。