[發明專利]基于對偶樹復小波變換的壓縮感知的生物特征圖像加密方法

有效

• 申請號: 201610031210.6
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105719224B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 趙梓汝;董吉文;李恒建;王磊;張琦
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 肖健

1.一種基于對偶樹復小波變換的壓縮感知的生物特征圖像加密方法，其特 征在于，包括以下步驟：

a.在加密過程中，采用對偶樹復小波變換將生物特征圖像轉換成系數 矩陣；

在步驟a中，對偶樹復小波變換采用兩棵平行的 濾波樹分解圖像，并且對偶樹復小波變換選擇4層分解的方式，第一層采 用13/19的近似正交濾波器分解，其余三層分解采用14抽頭的q-shift濾波 器組分解；在每個分解層會產生這±15°、±45°、±75°六個方向的高頻復系數子帶；

在步驟a中，生物特征圖像被分解成實數的低頻 子圖像，以及一系列六個方向上的復數的高頻子圖像；利用多方向分解圖 像，保證圖像的近似平移不變性，以及對偶樹復小波變換系數的能量分布 幾乎不變，以確保提取到的生物特征圖像細節特征不受影響；

b.將偽隨機高斯矩陣作為壓縮感知中的測量矩陣，將隨機種子作為種 子密鑰，偽隨機高斯矩陣和種子密鑰生成測量矩陣；

c.將步驟a中變換后的系數矩陣與步驟b生成的偽隨機高斯矩陣進行測 量，得到測量值矩陣；結合一維Logistic混沌系統與Fibonacci置亂算法， 置亂該測量值矩陣元素的位置，此時Logistic混沌系統的初始參數的值作為 加密密鑰，置亂后的測量值矩陣作為密文；

d.在解密過程中，輸入步驟c中的加密密鑰，對密文進行反Fibonacci 置亂，且獲得種子密鑰以生成偽隨機高斯測量矩陣，采用正交匹配追蹤算 法重構出系數矩陣；

e.采用反對偶樹復小波變換，將步驟d中的系數矩陣進行變換，最終重 構出生物特征圖像；

在步驟e中，采用反對偶樹復小波變換，輸入系 數矩陣中實數的低頻子圖像以及一系列六個方向上的復數的高頻子圖像， 第一層選擇13/19的近似正交濾波器重構，其余三層選擇14抽頭的q-shift 濾波器組，最終重構出生物特征圖像。