[发明专利]基于均匀置乱和混沌映射的医学图像加密方法

摘要

基于均匀置乱和混沌映射的医学图像加密方法，属于网络图像通信技术领域。设置密钥并生成随机数列，将医学图像分为多块小正方形，医学图像进行均匀置乱运算，利用生成的伪随机数乘以一个像素系数，取整后与原像素异或，对所有像素重复执行步骤1至5，遍历医学图像汇总所有像素，完成图像加密。本发明所提出的基于均匀置乱和混沌映射的医学图像加密方法，比现有方法简单，加密更加快速；与为维流密码加密方法相比，能很好的掩盖图像二维的信息；特别针对医学图像加密领域，注重篡改攻击带来的误诊危害，有很好的抗篡改攻击能力。

主权项

一种基于均匀置乱和混沌映射的医学图像加密方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：设置密钥并生成随机数列，过程为；步骤1.1：设置密钥x0，所述的x0由用户设定，且有x0∈(0,1)；步骤1.2：生成随机数列，公式如下：xn+1=rxn(1‑xn)    (1.1)上式中，用户设定的密钥x0作为公式(1.1)的起始值，r为由用户设定的实数，当r∈(3.7,4)时，利用公式(1.1)递归生成一个伪随机数列，数列每项为一个0到1的实数，即xn∈(0,1)；步骤2：将医学图像分为多块小正方形，过程为：首先对医学图像进行处理，在医学图像边缘处填充零使得不规则医学图像变成标准正方形图像；然后将医学图像划分为大小相等的小正方形；步骤3：将医学图像进行均匀置乱运算，采用如下： x ′ y ′ = B × { 1 a b ab + 1 · x y Mod ( M B ) } β + k 1 k 2 - - - ( 1.2 ) 式中，x′、y′为像素被置乱后所生成的新坐标的横坐标和纵坐标， 1 a b ab + 1 · x y Mod ( M B ) 表示对一个小正方形块内的像素进行置乱，其中a、b为公式(1.2)的参数，计算方法为：步骤1.2生成的伪随机数列乘以一个小于10的整数后加1得到的值作为a或b；x和y分别为原始医学图像中像素的横坐标和纵坐标，M为原始医学图像的x轴分辨率，B为在x方向分割的小正方形的块数；β代表进行置乱次数，为一个整数，一般可以使用4到10的整数，实际操作中可以在β次置乱中，每次使用不同的a，b参数，来保证置乱的复杂度；k1和k2表示坐标(x,y)所在小块的位置，即块的横坐标和纵坐标；步骤4：利用步骤1.2所生成的伪随机数乘以一个像素系数，取整后与原像素进行异或运算；所述的像素系数计算公式如下：C=2s    (1.3)式中，C表示像素系数，s表示图像位深度；步骤5：对所有像素重复执行步骤1至5，遍历医学图像汇总所有像素，完成图像加密。