[发明专利]一种采用双线性傅里叶变换进行图像加密的方法

说明书

本发明提供一种采用双线性傅里叶变换进行图像加密的方法，适用于图像数据加密与解密传输。该方法主要是对图像数据进行二维快速傅里叶变换后得到复数矩阵，然后根据实部与虚部进行分解，分别对实部与虚部数据进行两次双线性变换，而双线性变换参数作为图像加密解密的密钥，然后进行归一化变换，归一化信息也作为解密的密钥。最后将归一化后的实部与虚部数据分别存为两个文件发送到远程接收段，由接受端进行反归一化与两次反双线性变换，最后进行二维快速傅里叶逆变换得到解密后的图像。该方法的优点在于多次双线性加密变换能够无缝扩展，简单方便，同时解密时密钥的细微差别将带来解密图像的大幅失真，从而加密效果好，安全性高。

技术领域

本发明涉及图像加密与还原领域，具体而言，涉及一种采用双线性傅里叶变换进行图像加密的方法，可以应用于保密通讯，图像加密解密还原等领域。

背景技术

随着计算机技术的发展，尤其时存储与数据传递技术的飞速发展，越来越多的数据以图像形式在互联网上进行远程传播。很多有关国计民生的重要领域在进行数据传播时，有关数据的加密解密与安全通信引起了越来越多的专家学者的重视。

目前采用的加密方法有时域的混沌信号加密掩盖、频域的变换等等。傅里叶变换由于其良好的沟通时域频域功能而受广大学者的喜爱，但目前大部分是从频域角度进行频谱叠加移除、噪声滤波等处理方式。但其本身强大的时域频域数据转换功能，却没有得到充分的利用。

基于以上原因，本发明借助傅里叶变换与时域双线性变换相结合的方法，实现了图像数据的远程加密解密传播，具有很高的工程应用价值。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用双线性傅里叶变换进行图像加密的方法，进而在一定程度上克服传统图像加密解密算法对密钥敏感度不高的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种采用双线性傅里叶变换进行图像加密的方法，包括以下步骤：

步骤S10，选取待加密图片文件，进行图片数据读取，存为矩阵，进行数据预处理；

步骤S20，对所述的二维矩阵，进行二维快速傅里叶变换，得到复数矩阵，然后按照实部虚部进行分离，得到实矩阵与虚矩阵，然后进行矩阵重组，得到实行矩阵与虚行矩阵；

步骤S30，分别对所述的实行矩阵与虚行矩阵，进行一次双线性变换，得到一次加密实矩阵与一次加密虚矩阵；

步骤S40，对所述的一次加密实矩阵与一次加密虚矩阵，分别进行二次双线性变换，得到二次加密实矩阵与二次加密虚矩阵；

步骤S50，分别对所述的二次加密实矩阵与一次加密虚矩阵，进行归一化处理，同时得到归一化信息参数作为解密密钥；

步骤S60，将所述的归一化实矩阵与虚矩阵进行数据重组，然后存为图片文件，作为加密文件发送到远程终端。

步骤S70，在远程终端接收加密后的数据文件，然后分别存为实接收数据矩阵与虚接收数据矩阵，再进行数据重组，转换为一维矩阵。

步骤S80，根据所述的一维接收实矩阵与一维接收虚矩阵，进行图片数据的归一化处理，再根据实部归一化信息参数与虚部归一化信息参数，进行反归一化解密处理。

步骤S90，根据所述的反归一化解密实矩阵与虚矩阵，以及二次加密实密钥与二次加密虚密钥，分别进行反二次双线性变换，得到反二次双线性变换实矩阵与反二次双线性变换虚矩阵。

步骤S100，根据所述的反二次双线性变换实矩阵与虚矩阵，以及一次加密实密钥与一次加密虚密钥，分别进行反一次双线性变换，得到反一次双线性变换实矩阵与反一次双线性变换虚矩阵。