[发明专利]一种基于图小波变换的图像加密方法

权利要求书

1.一种基于图上小波变换的图像加密方法，其特征在于，所述图像加密方法包括以下步骤：

设欲处理明文图像I大小为M×N个像素：

步骤一、采用分析图滤波器组进行图像分解：对明文图像I进行L层多尺度分解，得到近似子带WC和细节子带WD_l,s，其中l＝1,…,L，s＝LH,HL,HH；

步骤二、细节子带系数置乱：采用NCA混沌映射生成混沌序列，并去掉前N₀个值，对于细节子带WD_l,s，首先将NCA混沌序列A_l,s按从大到小排列，得到位置索引序列P_l,s，其中，P_l,s(o)表示排序后的第o个值在NCA混沌序列AL_,s中的位置索引，利用该序列对子带WD_l,s中的系数进行置乱；

步骤三、近似子带系数置乱和扰动：将近似子带WC中的系数取整，并执行置乱和扰动；

步骤四、利用综合图滤波器组，由加密后的图小波子带重建图像EI；

步骤五、图像像素值尺度变换：对图像EI中的像素值进行尺度变换，确保像素值取值区间为[0,255]，尺度变换公式为：

其中，max(EI)和min(EI)分别为图像EI中的最大和最小值，round(·)表示就近取整，u和r分别表示图像SEI中的位置；

步骤六、图像扩散：采用步骤三中的扰动方法，产生大小为M×N的整数化混沌序列ISC1，对图像SEI进行扩散运算，运算过程如下：

表示按位异或运算，最后输出加密图像CI。

2.根据权利要求1所述的一种基于图上小波变换的图像加密方法，其特征在于，在步骤三中，置乱的具体方法为：再次采用NCA混沌映射生成的混沌序列AL，将NCA混沌序列AL按从大到小排列，得到位置索引序列PL，其中PL(i)表示排序后的第i个值在NCA混沌序列AL中的位置索引，利用该序列对子带WC中的系数进行置乱，得到WC1。

3.根据权利要求1所述的一种基于图上小波变换的图像加密方法，其特征在于，在步骤三中，扰动的具体方法为：利用空时混沌映射

生成空时混沌序列SC，其中，ε∈(0,1)，x_n(v)∈(0,1)，通过得到整数序列ISC，然后利用按位异或运算对WC1进行扰动，方法如下：

其中，子带WC的大小为m×n，p和q分别表示系数在子带中的位置。