[發(fā)明專利]一種圖像加密、讀取方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310092549.3
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN104063833B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴登華;魯帆;肖偉華;楊貴羽;吳迪;張鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T3/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11243
• 代理人: 許靜,安利霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像加密領(lǐng)域，特別是提供一種圖像加密、讀取方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字圖像已經(jīng)廣泛用于人們的生活，然而應(yīng)用得越廣泛，它的安全性就越重要。隨著計算機的普及，破譯方式和手段日益提高，利用計算機犯罪的數(shù)量在逐年不斷地上升，數(shù)字圖像安全已經(jīng)成為現(xiàn)在計算機領(lǐng)域的一個重要主題。數(shù)字圖像加密是一種保護圖像安全的有效方法。

現(xiàn)有基于像素置換的圖像加密技術(shù)雖然簡便易行，但是并未對圖像的像素值加以改變，此外，圖像的直方圖也未進行變化，所以其保密性不高，也不符合現(xiàn)代密碼體制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種圖像加密、讀取方法及裝置，能夠改變圖像的像素值，并進行加密處理。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供一種圖像加密方法，包括：

對原始圖像進行Arnold變換，形成置亂圖像；

根據(jù)陳氏混沌序列對所述置亂圖像加密，得到目的圖像。

其中，對原始圖像進行Arnold變換，形成置亂圖像的步驟包括：

判斷所述原始圖像是否為正方形；若所述原始圖像不為正方形，則對該原始圖像進行像素填充，使其達到正方形形狀；

根據(jù)Arnold變換公式對所述原始圖像進行置亂。

其中，根據(jù)Arnold變換公式對所述原始圖像進行置亂的步驟包括：

在所述原始圖像上選取一個原始點以及一個目標點；

根據(jù)Arnold變換公式將所述原始點的灰度值或者RGB顏色值替換到所述目標點中；

將所述目標點作為新的原始點，并選取一個新的目標點；

根據(jù)所述Arnold變換公式將當前原始點的被替換前的灰度值或者RGB顏色值替換到當前目標點中，直至得到符合標準的置亂圖像。

其中，所述Arnold變換公式為：

其中，x、y為原始點的坐標；x′、y′為目標點的坐標；N為所述原始圖像的階數(shù)。

其中，根據(jù)陳氏混沌序列對所述置亂圖像加密，得到目的圖像的步驟包括：

獲取由陳氏混沌系統(tǒng)的任意一維產(chǎn)生的長度為M的第一混沌序列，以及由其另外一維產(chǎn)生的長度為M的第二混沌序列；

循環(huán)從所述第一混沌序列以及所述第二混沌序列中分別取出一個元素進

行相乘，并將相乘結(jié)果進行排列，直至組成大小為M×M的混沌矩陣序列；

根據(jù)公式H_i,j′=(H_i,j－H_min)/(H_max－H_min)，替換所述混沌矩陣序列中的元素，得到目的矩陣；其中，H_max為所述混沌矩陣序列中的最大值；H_min為所述混沌矩陣序列中的最小值；H_i,j為所述混沌矩陣序列中坐標為（i，j）的元素；H_i,j′為替代H_i,j的元素；M為正整數(shù)；

根據(jù)加密算法公式將所述置亂圖像與所述目的矩陣進行運算，得到目的圖像。

其中，所述加密算法公式為：

out_i,j=[zh_i,j+(M-1)×H′_i,j]%(M-1)；

其中，zh_i,j表示為混沌矩陣序列中坐標為（i，j）的像素值；out_i,j表示為目的圖像中坐標為（i，j）的像素值。

本發(fā)明的實施例還提供一種加密圖像讀取方法，包括：

根據(jù)陳氏混沌序列對目標圖像進行解密，得到置亂圖像；

對所述置亂圖像進行Arnold變換，得到原始圖像。

其中，根據(jù)陳氏混沌序列對目標圖像進行解密，得到置亂圖像的步驟包括：

根據(jù)解密算法公式對目標圖像進行運算，得到置亂圖像；

其中，若out_i,j＞（M－1）×H_i,j′，則所述解密公式為：zh_i,j=out_i,j－(M－1)×H_i,j；否則，所述解密公式為：zh_i,j=out_i,j+(M－1)×(1-H_i,j)；