[发明专利]一种基于魏尔斯特拉斯函数的图像置乱方法

摘要

一种基于魏尔斯特拉斯函数的图像置乱方法，属于数字图像处理领域。图像正置乱过程如下：先将待置乱图像IMAGE的八个位平面按照某种方式进行交换，改变图像的像素灰度值，得到图像Image；将Image转换为一维结构fig，按照此一维结构fig的长度设置魏尔斯特拉斯函数的变量值及参数值，并按照公式求得魏尔斯特拉斯函数的函数值y，再将魏尔斯特拉斯函数的函数值y按照升序排序，然后根据排序结果对fig序列进行位置调整，这样就可以将fig置乱成h序列，最后将h序列进行升维操作，转化为待置乱图像IMAGE一样的大小，即可得到置乱后的图像FIG。本方法置乱比较稳定且置乱度相对较高；置乱的通用性强，安全性好；置乱恢复的图像无损失；并且有一定的抗攻击能力。

主权项

一种基于魏尔斯特拉斯函数的图像置乱方法，其特征在于：包括图像正置乱和逆置乱两部分；所述图像正置乱过程如下：设待置乱图像为IMAGE、迭代次数为cycle，魏尔斯特拉斯函数的变量值为x，参数值为a、b，输出的置乱后的图像为FIG；通过对待置乱图像IMAG进行位平面交换以及魏尔斯特拉斯函数的函数值序列调整待置乱图像的位置，从而得到置乱后的图像；具体过程如下：1）定义迭代次数cycle=k；2）将待置乱图像IMAGE的八个位平面按照用户选择的位平面交换方式进行变换，得到图像Image；3）一次迭代开始：将Image转换为一维结构fig；按照fig的长度选取函数中自变量x的取值，设置满足魏尔斯特拉斯函数的ab>1+3×π/2参数值a和b，按照魏尔斯特拉斯函数公式求和，得到函数值y，将所得到魏尔斯特拉斯函数值y进行升序排序，结果为index，按照排序结果index，对图像一维化后的fig序列依次调整位置，即进行置乱成h序列；将置乱序列h进行升维成待置乱图像IMAGE大小的图像Fig，并将结果赋值给Image，则一次迭代结束；4）如果cycle不等于k，说明迭代次数未完成，转到步骤3） 继续迭代，直到迭代次数为k，此时得到的Fig输出为FIG，FIG即为置乱后图像；至此，正置乱迭代结束，即正置乱过程结束；图像的逆置乱过程如下：设待恢复置乱的图像FIG和迭代次数cycle以及魏尔斯特拉斯函数的变量值x和参数值a、b，所述的cycle、x、a、b与正置乱的参数值相同，一个输出为置乱恢复的图像OUT；根据得到的置乱图像，按照正置乱的逆过程进行置乱图像的恢复。1）定义迭代次数cycle=k；2）一次迭代开始：将置乱图像FIG转换为一维结构out；根据正置乱排序结果index，对图像一维化后的out序列进行逆调整，得到逆置乱序列g；将逆置乱序列g进行升维成置乱图像FIG大小的图像Out，并将结果赋值给FIG，则一次迭代结束；3）如果cycle不等于k，说明迭代次数未完成，转到步骤2）继续迭代，直到迭代次数为k，则逆置乱迭代结束；4）对Out进行正置乱过程中位平面交换方式的逆变换，结果为OUT，即得到置乱恢复图像OUT，至此，逆置乱过程结束。