[发明专利]基于混沌和离散分数随机变换的双图像加密方法

摘要

基于混沌和离散分数随机变换的双图像加密方法，包括图像膨胀步骤，混沌置乱步骤，混沌扩散步骤，图像收缩步骤，图像重组，离散分数随机变换步骤。该方法首先将两幅灰度图像I1和I2经过膨胀步骤形成一个扩展图像，然后使用基于Logistic混沌映射的置乱和扩散过程来改变像素位置和像素强度值，随后使用收缩策略分解为具有平稳白噪声分布的两幅新图像J1和J2。然后将J2归一化并加密成纯相位矩阵与J1相乘得到一个复数矩阵J。最后使用基于Logistic混沌的离散分数随机变换加密成为一个临时图像，其振幅部分就是最终的密文图像。本发明增强了明文图像在空间域和变换域的非线性和无序性，且能够很好地抵抗常规攻击，增强了加密系统的安全性。

主权项

基于混沌和离散分数随机变换的双图像加密方法，其特征在于，包括图像膨胀步骤，混沌置乱步骤，混沌扩散步骤，图像收缩步骤，图像重组，离散分数随机变换步骤；具体如下：第一步，图像膨胀：设有两幅原始灰度图像I1和I2，两幅图像的大小都为N×N，将Ii分解为两个子图像Ii'和Ii”，得到的四幅子图像组成一幅2N×2N的扩展图像Ie，其中，i＝1,2；第二步，混沌置乱：使用i次猫图映射置乱扩展图像Ie；第三步，混沌扩散：使用logistic映射产生的随机序列扩散置乱后的扩展图像Ie，得到扩散后的图像Ie'；第四步，图像收缩：将扩散后的图像Ie'采用第一步的逆操作分解得到两幅子图像J1和J2；第五步，图像重组：将图像J2归一化并加密成纯相位矩阵，与图像J1作乘积得到一个复矩阵J；第六步，离散分数随机变换：对复矩阵J实施基于logistic映射，阶数为α和β的离散分数随机变换得到变换后的结果提取的振幅即为最终密文图像Cfinal，提取的相位得到相位Pfinal。