[发明专利]利用灰色系统理论确定ICA输出的图像加密解密方法

摘要

本发明提供了一种利用灰色系统理论确定ICA输出的图像加密解密方法，采用基于ICA的对称加密算法进行加密工作，在解密端采用FastICA算法求解图，对于解密输出图像顺序不确定，使用主成分分析图像的主成分，把主成分分量数据作为灰色模型的建模数据，将图像作灰色关联分析，进行邓氏灰色关联度计算，得到图像的灰色关联度，灰色关联度最大的序列就是匹配的明文图像与解密图像。本发明提取的图像特征准确，特征数据量不受图像分块和图像纹理的影响，识别数据量小，算法速度快，且不需要人为设定阈值进行判断，能够很好地解决解密输出图像顺序不确定问题。

主权项

1.一种利用灰色系统理论确定ICA输出的图像加密解密方法，其特征在于加密算法包括如下所述步骤：加密端采用基于ICA的对称加密算法对明文图像进行加密工作，假设现有明文图像J幅，（1）分别对J幅明文图像进行行向量拉直，得到J个一维行拉直向量S₁,S₂,...,S_J；（2）首先随机选择一个整数作为生成密钥种子的随机数据之一，然后从计算机CPU时钟寄存器中的数据中随机选择一个作为随机数据之二，使用线性同余算法，生成与步骤（1）中得到的一维行拉直向量维数相同的J个一维向量K₁,K₂,...,K_J，K₁,K₂,...,K_J即为密钥种子；（3）将步骤（2）得到的K₁,K₂,...,K_J进行行拉直向量还原，即得到J幅密钥图像；（4）构造J×2J欠定加密矩阵A_e，使A_e满足：A_e＝[B,BΛ]；其中，B是一个J×J的满秩方阵_，由区间(0，1)的随机数生成；是一个J×J的对角矩阵，系数α,β,...,η为标量，为区间[10，30]的任意数；（5）使步骤（1）得到的S₁,S₂,...,S_J和步骤（2）得到的K₁,K₂,...,K_J组成联合矩阵S_2J，S_2J＝[S₁,S₂,...,S_J,K₁,K₂,...,K_J]^T，与步骤（4）构造的欠定加密矩阵A_e混合，即E_J＝A_eS_2J，得到J幅密文图像的一维行拉直向量E₁,E₂,...,E_J，E_J＝[E₁,E₂,...,E_J]^T，将E_J进行行拉直向量还原即可得到J幅密文图像。