[發明專利]基于GT變換和混沌的單通道彩色圖像加密方法

在審

• 申請號: 201410018092.6
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103761703A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 隋連升;段快快;陳濤;蘆海偉
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

1.基于GT變換和混沌的單通道彩色圖像加密方法，其特征在于，包含兩層加密框架；第一層加密框架中，首先，對彩色圖像實施歸一化操作并將歸一化后的圖像分解為紅色（R）、綠色（G）和藍色（B）三個分量圖像；然后，對三個分量圖像分別實施Arnold變換進行像素置亂；最后，使用Logistic混沌映射、tent混沌映射、旋轉角度為α的Gyrator變換，將置亂后的三個分量圖像組合為三通道結構相關的數據信息；在第二層加密框架中，首先，對該三通道結構相關的數據信息執行Arnold變換；然后，對Arnold變換的結果實施相位調制；最后，對相位調制的結果實施Gyrator變換，完成整個加密流程，得到最終的灰度圖像信息。

2.如權利要求1所述的基于GT變換和混沌的單通道彩色圖像加密方法，其特征在于，第一層加密框架具體包括：

第一步：對原始彩色圖像執行歸一化操作，并將其分解為R、G、B三個分量圖像，分別表示為r(x,y)、g(x,y)和b(x,y)，每幅分量圖像中像素最大值為1；

第二步：對分量圖像r(x,y)、g(x,y)和b(x,y)分別實施迭代次數為n₃、n₂及n₁的Arnold變換，置亂后的噪聲圖像分別表示為A_n3(r(x,y))、A_n2(g(x,y))和A_n1(b(x,y))；

第三步：先得到第一個混沌相位調制函數，該函數由置亂后的藍色分量A_n1(b(x,y))與Logistic混沌映射序列C₁(x,y)組合而成，即為exp{iπ(A_n1(b(x,y))+C₁(x,y))}；將置亂后的綠色分量A_n2(g(x,y))與第一個混沌相位調制函數組合為復數信號H₁(x,y)，對H₁(x,y)實施旋轉角度為α的Gyrator變換得到綠色分量和藍色分量的中間變量H_gb(x,y)，H_gb(x,y)的振幅為T_gb(x,y)，相位為angle{H_gb(x,y)}；然后計算第二個混沌相位調制函數，該函數由angle{H_gb(x,y)}和二維非對稱tent映射序列C₂(x,y)組成，即為exp{iπ(angle{H_gb(x,y)}+C₂(x,y))}；將置亂后的紅色分量A_n3(r(x,y))與第二個混沌相位調制函數組合為復數信號H₂(x,y)，對H₂(x,y)執行旋轉角度為α的Gyrator變換，生成三通道相關的數據信息H_rgb(x,y)。

3.如權利要求1所述的基于GT變換和混沌的單通道彩色圖像加密方法，其特征在于，第二層加密框架具體為：先對三通道相關的數據信息H_rgb(x,y)實施迭代次數為n₄的Arnold變換，調制Arnold變換的結果和混沌序列exp{iπ(C₁(x,y)+C₂(x,y)}，對調制得到的結果實施α階Gyrator變換，提取變換結果的振幅得到最終密文I_final，提取變換結果的相位得到最終相位P_final。