[發明專利]基于多級二分取反和三維比特級置亂的數字圖像加密方法

有效

• 申請號: 202011083260.1
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112184534B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 張偉;韓維杰;朱志良;于海
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06F21/60
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉;梅洪玉

1.基于多級二分取反和三維比特級置亂的數字圖像加密方法，其特征在于，包括步驟如下：

第一步，讀取圖像，按照執行步數選定(2,1)或(1,2)為收縮尺寸；如果收縮尺寸為(2,1)，則依次對圖像水平方向上相鄰的兩個像素進行通道疊加，如果收縮尺寸為(1,2)則依次對圖像垂直方向上相鄰的兩個像素進行通道疊加，得到一個雙通道圖像；

第二步，隨機從第一步中得到的雙通道圖像中選取一個通道并對其實施比特取反操作；對得到的雙通道圖像進行通道分割得到兩張子圖像，依次將這兩張圖像作為第一步中的輸入圖像；

第三步，重復第一和第二步,直到終止條件被觸發，此時得到一系列的正反子圖像；

第四步，按原始輸入圖像規模重新排列第三步中得到的子圖像，并在此基礎上以這些子圖像為基本單位對新得到的圖像進行有限輪數的二維循環置亂；

第五步，對第四步中得到的圖像進行比特平面解耦得到一個三維比特矩陣；

第六步，通過陳氏混沌系統生成三個隨機序列，并對其進一步加工得到三個移動序列，三個移動序列兩兩組合分別對應三維矩陣的三個平面；

第七步，借助第六步中得到的三個移動序列對第五步中得到的比特矩陣實施第一輪的三維比特級循環置亂；

第八步，通過呂氏混沌系統生成三個新的隨機序列，并對其進一步加工得到三個新的移動序列，三個移動序列兩兩組合分別對應三維矩陣的三個平面；

第九步，借助第八步中得到的三個移動序列對第七步中得到的比特矩陣實施第二輪的三維比特級循環置亂；

第十步，將第九步中得到的比特矩陣進行一維排列得到一維比特序列；將一維比特序列按每八位進行十進制轉換，得到一維灰度值序列；將一維灰度值序列按原始輸入圖像規模進行重排便可得到最終的加密圖像；輸出加密圖像。