[发明专利]基于遗传算法的彩色图像保存缩略图加密算法

权利要求书

1.基于遗传算法的彩色图像保存缩略图加密算法，其特征在于，包括：

步骤1、对彩色图像P进行种群初始化处理，得到若干个初始种群；其中，每个所述种群由彩色图像P中的像素构成，所述种群初始化处理包括对彩色图像P进行分块处理得到若干个子块、种群获取操作和对种群内的个体进行编码得到个体对应的染色体；

步骤2、针对当前种群，生成5组伪随机序列D、E、F、H和I；

步骤3、针对当前种群，将其交叉前的染色体序列记作A；采用伪随机序列D选择交叉对象，并对交叉对象中的若干个个体进行交叉配对；采用伪随机序列E选择交叉点，根据选定的交叉点对匹配到的交叉对进行交叉操作，得到新的染色体序列A′；

步骤4、针对当前种群，采用伪随机序列F从所述新的染色体序列A′中选择变异染色体，采用伪随机序列H选择变异基因位置，根据选定的变异基因位置对选定的变异染色体逐个变异，直至种群内所有染色体均完成变异得到新的种群；

步骤5、针对当前种群，对新的种群迭代执行步骤2至步骤4，直至完成预设的迭代轮数T轮，结束当前种群的进化；继续下一个种群，执行步骤2至步骤5，直至完成所有种群的进化；

步骤6、对完成进化的种群的染色体进行解码，得到二维矩阵，将解码得到的所有二维矩阵按照其原坐标进行合并，得到灰度密文，再结合通道信息生成彩色密文。

2.根据权利要求1所述的算法，其特征在于，步骤1中的对彩色图像P进行分块处理具体为：

首先对彩色图像P进行RGB分解，提取三组灰度图像P_R、P_G和P_B；然后对所述三组灰度图像P_R、P_G和P_B分别进行分块处理，得到若干个子块，每个子块均包含m×n个像素。

3.根据权利要求2所述的算法，其特征在于，步骤1中的种群获取操作具体为：

将每个子块变换为1×mn的一维序列，将所述一维序列作为初始种群V，每个子块对应有一个初始种群；其中，子块内的像素代表种群内的个体V_i，i表示个体在种群内的位置,i为[1,mn]之间的整数，mn表示种群内的个体总数量。

4.根据权利要求3所述的算法，其特征在于，步骤1中的对种群内的个体进行编码得到个体对应的染色体具体为：

将V_i值转化为二进制串，将所述二进制串作为V_i的染色体A_i；其中，V_i与A_i在各自空间的位置信息一一对应。

5.根据权利要求1所述的算法，其特征在于，步骤2中，每个种群的伪随机序列的生成过程包括：

步骤2.1：根据子块的通道信息、位置信息、种群的当前迭代次数、彩色图像P携带的信息和预设的独立密码，生成种群的特定密钥；

步骤2.2：采用SHA-256算法计算得到所述特定密钥的hash值，将hash值代入伪随机数生成器生成5组伪随机序列D、E、F、H和I；

其中，D的长度为mn，其元素的取值范围为[1,mn]之间不重复的整数；E的长度为mn/2，其元素的取值范围为[1,7]之间可重复的整数；F的长度为mn，其元素的取值范围为[1,mn]之间不重复的整数；H的长度为mn，其元素的取值范围为[1,7]之间可重复的整数；I的长度为2mn，其元素的取值范围为[1,mn]之间可重复的整数，且I(2i-1)≠I(2i)≠F(i)，i为[1,mn]之间的正整数。