一种彩色图像加密、解密方法技术

本发明专利技术涉及图像的加密与解密技术领域，具体是一种彩色图像加密、解密方法，加密方法包括：读取明文彩色图像，将图像分解为R、G、B三个通道;然后建立分数阶神经元模型及由主、从神经元模型构成的含有时滞的耦合神经元系统；通过给定初始值、系统参数和时滞，生成随机数组；再将随机数组与DNA编码规则相结合，设计成彩色密文图像；解密方法包括：读取密文彩色图像，获得并等分密文矩阵，然后解码；进而逆运算得到DNA矩阵块；最后将DNA矩阵块转换且合并成像素值，得到明文图像。本发明专利技术加密方法获得的加密图文有较强的随机性，能有效抵御攻击，提高安全性；并且加密后较好的隐藏了明文图像中的信息，加密前后图像吻合性较好，能适用各种尺寸图像。寸图像。寸图像。

【技术实现步骤摘要】
一种彩色图像加密、解密方法


[0001]本专利技术涉及图像的加密与解密
，具体是一种彩色图像加 密、解密方法。

技术介绍

[0002]随着互联网、多媒体等计算机信息技术的快速发展，大量的数据 以指数级的速度攀升，其中由于图像、视频等多媒体文件带有的信息 量非常大，因而在大数据中占有的比重也非常大。因此，在信息安全 领域中，如何有效地保护多媒体信息已成为一个研究热点。
[0003]与文本信息比较，图像信息具有生动、直观、信息量大等特点， 人们在外界获取的大量信息来源于视觉信息，因此与图像数据安全有 关的问题已经成为一个重点研究话题，图像加密技术作为一种处理图 像数据安全的重要手段，受到了广大研究者的关注。由于数字图像具 有数据冗余度较高、像素相关性较强、数据信息量较大等一些固有的 特性，它的加密不同于文本加密，传统的Rivest Shamir Adleman(RSA、 公钥加密技术)、Advanced Encryption Standard(AES、高级加密标 准)、Data Encryption Standard(DES、数据加密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种彩色图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、读取明文彩色图像，获得图像尺寸并记为M
×
N,把M
×
N的图像分解为R、G、B三个通道,将R通道、G通道和B通道的像素值分成R_matrix，G_matrix，B_matrix，其中，matrix为矩阵；S102、建立分数阶神经元模型；S103、基于分数阶神经元模型，引入时滞τ，建立由主神经元模型和从神经元模型构成的含有时滞的耦合神经元系统；S104、通过给定耦合神经元系统的初始值、系统参数和时滞，由主神经元模型和从神经元模型分别生成随机数组；S105、将主神经元和从神经元分别生成的随机数组与DNA编码规则相结合，设计图像的密文矩阵，并将密文矩阵合并成彩色密文图像。2.根据权利要求1所述的一种彩色图像加密方法，其特征在于，所述分数阶神经元模型为：其中，用D
q
f(t)来描述Caputo微分算子，即D
q
x1(t)、D
q
x2(t)、D
q
x3(t)和D
q
x4(t)均代表Caputo微分算子，t为自变量，a，b，c，d，r，k，s均表示系统常量参数，χ1(t)，χ2(t)，χ3(t)，I
εxt
分别表示神经元模型中的膜电位、慢回复电流变量、自适应电流、外部刺激电流，χ4(t)表示神经元细胞中的磁通量，W(χ4(t))表示控制磁通量的忆阻器，用于描述磁通量与膜电位的耦合情况，即α，β是常量，k1，k2表示磁通量和膜电位之间的相互作用参数。3.根据权利要求1所述的一种彩色图像加密方法，其特征在于，所述主神经元模型为：所述从神经元模型为：其中，t为自变量，g是主神经元模型和从神经元模型的耦合强度。4.根据权利要求1所述的一种彩色图像加密方法，其特征在于，所述主神经元模型和从神经元模型分别生成的随机数组分别记为：(χ1(i)，χ2(i)，χ3(i)，χ4(i))(i＝1,2,3...)和
(y1(j)，y2(j)，y3(j)，y4(j))(j＝1,2,3...)；将由从神经元模型产生的随机数组(y1(j)，y2(j)，y3(j)，y4(j))，合并成长度为M
×
N的随机序列S，然后通过计算得到范围在[0,255]的序列S_l，其中：S_l＝(round(S)
×
104)mod255，round和mod是MATAB软件中的取整函数和取余函数。将S_l转换成与明文彩色图像大小相同的对应矩阵S_matrix，其中，S_l是一个序列，需要转换成矩阵S_matrix，分别将R_matrix，G_matrix，B_matrix，S_matrix划分成相等的块R_matrix(i)，G_matrix(i)，B_matrix(i)；其中：x1(i)、y1(j)为每块明文图像R_matrix(i)，G_matrix(i)，B_matrix(i)的DNA编码规则；x2(i)、y2(j)为每块随机矩阵S_matrix(i)的DNA编码规则；x3(i)、y3(j)表示每块明文图像R_matrix(i)...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡淇，
申请(专利权)人：盐城师范学院，
类型：发明
国别省市：