[发明专利]基于混沌系统的图像加密方法、装置、介质及电子设备在审
申请号: | 202110917629.2 | 申请日: | 2021-08-11 |
公开(公告)号: | CN113726975A | 公开(公告)日: | 2021-11-30 |
发明(设计)人: | 郑广超;李雪;秦天;李伟峰;魏屹;程希;王文臣;张志坤;刘静;徐喜光 | 申请(专利权)人: | 国网河北省电力有限公司保定供电分公司;国家电网有限公司 |
主分类号: | H04N1/32 | 分类号: | H04N1/32;H04N1/44;H04L9/00 |
代理公司: | 北京布瑞知识产权代理有限公司 11505 | 代理人: | 孟潭 |
地址: | 071000 河*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 混沌 系统 图像 加密 方法 装置 介质 电子设备 | ||
1.一种基于混沌系统的图像加密方法,其特征在于,包括:
采用第一混沌系统对待加密图像进行像素位置置乱操作,得到置乱图像;其中,所述第一混沌系统包括具有一个稳定平衡点的分数阶混沌系统;以及
采用第二混沌系统对所述置乱图像进行像素值替换操作,得到加密图像;其中,所述第二混沌系统包括无平衡点的分数阶混沌系统。
2.根据权利要求1所述的图像加密方法,其特征在于,所述采用第一混沌系统对待加密图像进行像素位置置乱操作,得到置乱图像包括:
根据所述第一混沌系统,生成第一混沌序列;
根据第一预设选取条件,从所述第一混沌序列中选取第一序列和第二序列;
将第一序列和第二序列内各个元素的值分别叠加,得到叠加后的第一序列和第二序列;
按照元素值大小顺序,分别对所述叠加后的第一序列和第二序列进行排序,得到排序后的第一序列和第二序列;以及
将所述叠加后的第一序列和第二序列中的各元素在所述排序后的第一序列和第二序列中的位置序号作为新的序列号,并交换所述新的序列号对应所述待加密图像中的像素值和该元素对应的像素值,得到置乱图像。
3.根据权利要求2所述的图像加密方法,其特征在于,所述根据第一预设选取条件,从所述第一混沌序列中选取两组序列包括:
从所述第一混沌序列中选取包含m×n组子序列的序列{xk}(k∈[γ×V(i,j)+1,γ×V(i,j)+m])与{yl}(l∈[γ×V(i,j)+1,γ×V(i,j)+n]),其中V(i,j)表示所述待加密图像Pm×n中第i行第j列的像素值,i=1,2,3,…m,j=1,2,3,…n,γ为预设的乘积系数。
4.根据权利要求1所述的图像加密方法,其特征在于,所述采用第二混沌系统对所述置乱图像进行像素值替换操作,得到加密图像包括:
根据所述第二混沌系统,生成第二混沌序列;
根据第二预设选取条件,从所述第二混沌序列中选取第三序列和第四序列;
将第三序列和第四序列内各个元素的值分别叠加,得到叠加后的第三序列和第四序列;
将所述叠加后的第三序列和第四序列中对应元素合成,得到合成序列;
对所述合成序列中的各个元素进行取模运算,得到模序列;以及
根据所述模序列和所述置乱图像,得到所述加密图像。
5.根据权利要求4所述的图像加密方法,其特征在于,所述根据第二预设选取条件,从所述第二混沌序列中选取第三序列和第四序列包括:
从所述第二混沌序列中选取包含m×n组子序列的序列{x′k}(k∈[β×V(i,j)+1,β×V(i,j)+m×n])与{y′l}(l∈[β×V(i,j)+1,β×V(i,j)+m×n]),其中V(i,j)表示所述待加密图像Pm×n中第i行第j列的像素值,i=1,2,3,…m,j=1,2,3,…n,β为可选的乘积系数。
6.根据权利要求4所述的图像加密方法,其特征在于,所述将所述叠加后的第三序列和第四序列中对应元素合成,得到合成序列包括:
选取所述第三序列中各个元素值中的其中多个数字;
选取所述第四序列中各个元素值中的其中多个数字;以及
组合所述第三序列中各个元素的多个数字和所述第四序列中对应元素的多个数字,得到合成序列。
7.根据权利要求4所述的图像加密方法,其特征在于,所述根据所述模序列和所述置乱图像,得到所述加密图像包括:
将所述模序列与所述置乱图像中的各像素值进行异或运算,得到所述加密图像。
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