[發明專利]一種基于特殊矩陣運算的圖像加密方法、解密方法

在審

• 申請號: 202210486084.9
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114915464A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 肖小玲;王鵬飛;張景越
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/08
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 張璐

1.一種基于特殊矩陣運算的圖像加密方法，其特征在于，包括：

獲取待加密圖像；

根據隨機數，生成行加密向量和列加密向量；

根據所述行加密向量和所述列加密向量，對所述待加密圖像的行數據和列數據進行打亂，生成加密圖像。

2.根據權利要求1所述的基于特殊矩陣運算的圖像加密方法，其特征在于，所述根據隨機數，生成行加密向量和列加密向量，包括：

根據隨機數，確定第一首位數和第一隨機步長；

根據所述第一首位數、所述第一隨機步長和預設的加密長度，提取預設整數集合中的整數，生成所述列加密向量和所述行加密向量。

3.根據權利要求1所述的基于特殊矩陣運算的圖像加密方法，其特征在于，所述根據所述行加密向量和所述列加密向量，對所述待加密圖像的行數據和列數據進行打亂，生成加密圖像，包括：

將所述行加密向量和所述待加密圖像轉換的數據矩陣的每一行的行數據相加，得到第一轉換矩陣；

根據所述第一轉換矩陣的第1行的行數據至所述第一轉換矩陣的第i行的所有行數據之和，確定第二轉換矩陣的第i行的行數據，生成所述第二轉換矩陣，其中，i為整數；

將所述行加密向量化為正序后，將所述第二轉換矩陣打亂后并轉置，生成第三轉換矩陣。

4.根據權利要求3所述的基于特殊矩陣運算的圖像加密方法，其特征在于，所述根據所述行加密向量和所述列加密向量，對所述待加密圖像的行數據和列數據進行打亂，生成加密圖像，包括：

將所述列加密向量和所述第三轉換矩陣的數據矩陣的每一列的列數據相加，得到第四轉換矩陣；

根據所述第四轉換矩陣的第1行的行數據至所述第四轉換矩陣的第i行的所有行數據之和，確定第五轉換矩陣的第i行的行數據，生成所述第五轉換矩陣；

將所述列加密向量化為正序后，將所述第五轉換矩陣打亂后并轉置，生成第六轉換矩陣；

根據所述第六轉換矩陣，生成所述加密圖像。

5.一種基于特殊矩陣運算的圖像解密方法，其特征在于，包括：

獲取加密圖像，其中，所述加密圖像根據權利要求1至5任一項所述的基于特殊矩陣運算的圖像加密方法生成；

根據隨機數，生成行解密向量和列解密向量；

根據所述行加密向量和所述列加密向量，對所述加密圖像的行數據和列數據進行解密，生成解密圖像。

6.根據權利要求5所述的基于特殊矩陣運算的圖像解密方法，其特征在于，所述根據隨機數，生成行解密向量和列解密向量，包括：

根據隨機數，確定第二首位數和第二隨機步長；

根據所述第二首位數、所述第二隨機步長和預設的解密長度，提取預設整數集合中的整數，生成所述列解密向量和所述行解密向量。

7.根據權利要求6所述的基于特殊矩陣運算的圖像解密方法，其特征在于，所述根據所述行加密向量和所述列加密向量，對所述加密圖像的行數據和列數據進行解密，生成解密圖像，包括：

將所述列解密向量化為正序后，將所述加密圖像轉置后的數據矩陣打亂，生成第七轉換矩陣；

根據所述第七轉換矩陣的第i行的行數據與所述第七轉換矩陣的第i-1行的所有行數據之差，確定第八轉換矩陣的第i行的行數據，生成所述第八轉換矩陣，其中，i為整數；

將所述第八轉換矩陣的每一列的列數據都減去所述列解密向量，并進行轉置，確定第九轉換矩陣。

8.根據權利要求7所述的基于特殊矩陣運算的圖像解密方法，其特征在于，所述根據所述行加密向量和所述列加密向量，對所述加密圖像的行數據和列數據進行解密，生成解密圖像，包括：

將所述行解密向量化為正序后，將所述第九轉換矩陣轉置后的數據矩陣打亂，生成第十轉換矩陣；

根據所述第十轉換矩陣的第i行的行數據與所述第十轉換矩陣的第i-1行的所有行數據之差，確定第十一轉換矩陣的第i行的行數據，生成所述第十一轉換矩陣，其中，i為整數；

將所述第十一轉換矩陣的每一行的行數據都減去所述行解密向量，確定第十二轉換矩陣；

根據所述第十二轉換矩陣，生成所述解密圖像。