图像加密、解密方法以及相关设备技术

本发明专利技术公开了一种图像加密、解密方法以及相关设备。包括：提取原始图像的图像特征码，对原始图像进行量子处理得到量子图像；将图像特征码作为混沌映射系统的初值进行迭代得到混沌序列；利用混沌序列对量子图像进行加密处理，得到第一密文图像。通过上述方式，本发明专利技术能够增加图像加密的复杂度，提高攻击者破译难度，以有利于保证加密后图像的安全性。以有利于保证加密后图像的安全性。以有利于保证加密后图像的安全性。

【技术实现步骤摘要】
图像加密、解密方法以及相关设备


[0001]本专利技术涉及图像加密
，特别是涉及一种图像加密方法、密文图像的解密方法、电子设备以及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着互联网和多媒体技术的迅速发展，多媒体信息的应用越来越广泛，为此，多媒体信息的安全性受到了广泛关注，尤其是图像的信息安全问题尤为引人关注。相较于其他多媒体信息(例如文本信息)，图像具有数据量大、相邻像素相关性强和冗余度高等特性，传统的加密方法对图像进行加密时加密效果不理想，从而使得加密后图像容易安全性较差。
[0003]目前图像加密算法的密码分析研究中，加密方法不安全的主要原因在于，加密方法的安全性不高，例如加密后图像的复杂度比较低，存在被辨识的风险，较难抵御密码分析算法攻击。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术主要解决的技术问题是提供一种图像加密方法、密文图像的解密方法、电子设备以及计算机可读存储介质，能够增加图像加密的复杂度，提高破译难度，以有利于保证加密后图像的安全性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种图像加密方法，该图像加密方法包括：提取原始图像的图像特征码，对原始图像进行量子处理得到量子图像；将图像特征码作为混沌映射系统的初值进行迭代得到混沌序列；利用混沌序列对量子图像进行加密处理，得到第一密文图像。
[0006]在本专利技术的一实施例中，利用混沌序列对量子图像进行加密处理，得到第一密文图像包括：利用混沌序列对量子图像进行置乱处理和/或扩散处理，得到第一密文图像。
[0007]在本专利技术的一实施例中，混沌映射系统包括第一子混沌系统；将图像特征码作为混沌映射系统的初值进行迭代得到混沌序列，利用混沌序列对量子图像进行加密处理，得到第一密文图像包括：利用第一子混沌系统对图像特征码进行第一混沌映射处理，得到置乱混沌序列，置乱混沌序列具有至少三维特征；将量子图像的像素分解成三个灰度分量序列；利用置乱混沌序列对灰度分量序列进行置乱处理，得到置乱像素图像，将置乱像素图像作为第一密文图像。
[0008]在本专利技术的一实施例中，灰度分量序列包括第一灰度分量序列、第二灰度分量序列以及第三灰度分量序列，置乱混沌序列包括第一子序列、第二子序列以及第三子序列；利用置乱混沌序列对灰度分量序列进行置乱处理，得到置乱像素图像包括：分别对第一子序列、第二子序列以及第三子序列进行变换处理得到第一置乱序列、第二置乱序列以及第三置乱序列；将第一灰度分量序列、第二灰度分量序列以及第三灰度分量序列分别与第一置乱序列、第二置乱序列以及第三置乱序列进行异或运算。
[0009]在本专利技术的一实施例中，分别对第一子序列、第二子序列以及第三子序列进行变
换处理得到第一置乱序列、第二置乱序列以及第三置乱序列包括：第一置乱序列通过第一子序列与灰度色阶进行求余运算获取；和/或第二置乱序列通过第二子序列与灰度色阶进行求余运算获取；和/或第三置乱序列通过第三子序列与灰度色阶进行求余运算获取。
[0010]在本专利技术的一实施例中，混沌映射系统包括第二子混沌系统，利用第二子混沌系统对图像特征码进行第二混沌映射处理，得到扩散混沌序列；将扩散混沌序列与置乱像素图像进行异或运算，得到扩散置乱像素图像，将扩散置乱像素图像作为第一密文图像。
[0011]在本专利技术的一实施例中，提取原始图像的图像特征码包括：获取随机数以及原始图像的哈希值；利用随机数对原始图像的哈希值进行复杂性处理，得到迭代初始值；对迭代初始值进行迭代训练；其中，迭代初始值与前次迭代训练的训练结果均一同进行当前次迭代训练；对各次迭代训练所得到的训练结果进行融合，得到图像特征码；将图像特征码作为混沌映射系统的初值包括：对图像特征码进行计算转换，以得到适应混沌映射系统初值的混沌初值，将混沌初值作为混沌映射系统的初值。
[0012]在本专利技术的一实施例中，获取加密密钥；将加密密钥进行分解转换得到第一子密钥与第二子密钥；对第一子密钥与第一密文图像进行量子傅里叶变换，得到加密图像；对第二子密钥与加密图像进行量子傅里叶逆变换，得到第二密文图像。
[0013]为解决上述技术问题，本专利技术采用的又一个技术方案是：提供一种密文图像的解密方法，该密文图像的解密方法包括：获取密文图像；密文图像为利用如上述任一项实施例中的图像加密方法加密得到；对密文图像进行解密处理，得到原始图像；其中，解密处理与加密处理相匹配。
[0014]在本专利技术的一实施例中，密文图像为第二密文图像，对第二密文图像和第二子密钥进行量子傅里叶变换，得到加密图像；对加密图像与第一子密钥进行量子傅里叶逆变换，得到第一密文图像；第一密文图像与扩散混沌序列进行逻辑运算，得到置乱像素图像；置乱像素图像与置乱序列进行逻辑运算，得到原始图像。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术采用的又一个技术方案是：提供一种电子设备，该电子设备包括：存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器用于运行计算机程序以实现上述任一项实施例中的图像加密方法，或实现上述任一项实施例中的密文图像的解密方法。
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术采用的又一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储指令/程序数据，指令/程序数据能够被执行以实现如上述任一项实施例中的图像加密方法，或如上述任一项实施例中的密文图像的解密方法。
[0017]本专利技术的有益效果是：区别于现有技术，将图像特征码作为混沌映射系统的计算初值进行迭代，得到对应原始图像的混沌序列，以实现对原始图像的加密处理，降低相邻像素间的相关性以及冗余度，提高加密后图像的安全性，并且，还利用混沌序列对量子图像进行加密，提高加密后图像的复杂度，提高攻击者的破译难度，降低加密后图像被辨识的风险，以有利于保证加密后图像的安全性。
附图说明
[0018]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施
例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本专利技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本专利技术的概念。
[0019]图1是本专利技术图像加密方法一实施例的流程示意图；
[0020]图2是本专利技术提取图像特征码一实施例的流程示意图；
[0021]图3是本专利技术提取图像特征码另一实施例的流程示意图；
[0022]图4是本专利技术得到量子图像一实施例的流程示意图；
[0023]图5是本专利技术图像加密方法另一实施例的流程示意图；
[0024]图6是本专利技术得到置乱像素图像一实施例的流程示意图；
[0025]图7是本专利技术得到扩散置乱像素图像一实施例的流程示意图；
[0026]图8是本专利技术利用加密密钥加密一实施例的流程示意图；
[0027]图9是本专利技术得到第一子密钥与第二子密钥一实施例的流程示意图；
[0028]图10是本专利技术密文图像的解密方法一实施例的流程示意图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像加密方法，其特征在于，包括：提取原始图像的图像特征码，对所述原始图像进行量子处理得到量子图像；将所述图像特征码作为混沌映射系统的初值进行迭代得到混沌序列，利用所述混沌序列对所述量子图像进行加密处理，得到第一密文图像。2.根据权利要求1所述的图像加密方法，其特征在于，所述利用所述混沌序列对所述量子图像进行加密处理，得到第一密文图像包括：利用所述混沌序列对所述量子图像进行置乱处理和/或扩散处理，得到所述第一密文图像。3.根据权利要求2所述的图像加密方法，其特征在于，所述混沌映射系统包括第一子混沌系统；所述将所述图像特征码作为混沌映射系统的初值进行迭代得到混沌序列，利用所述混沌序列对所述量子图像进行加密处理，得到第一密文图像包括：利用所述第一子混沌系统对所述图像特征码进行第一混沌映射处理，得到置乱混沌序列，所述置乱混沌序列具有至少三维特征；将所述量子图像的像素分解成三个灰度分量序列；利用所述置乱混沌序列对所述灰度分量序列进行置乱处理，得到置乱像素图像，将所述置乱像素图像作为所述第一密文图像。4.根据权利要求3所述的图像加密方法，其特征在于，所述灰度分量序列包括第一灰度分量序列、第二灰度分量序列以及第三灰度分量序列，所述置乱混沌序列包括第一子序列、第二子序列以及第三子序列；所述利用所述置乱混沌序列对所述灰度分量序列进行置乱处理，得到置乱像素图像包括：分别对所述第一子序列、第二子序列以及第三子序列进行变换处理得到第一置乱序列、第二置乱序列以及第三置乱序列；将所述第一灰度分量序列、所述第二灰度分量序列以及所述第三灰度分量序列分别与第一置乱序列、第二置乱序列以及第三置乱序列进行异或运算。5.根据权利要求4所述的图像加密方法，其特征在于，所述分别对所述第一子序列、第二子序列以及第三子序列进行变换处理得到第一置乱序列、第二置乱序列以及第三置乱序列包括：所述第一置乱序列通过所述第一子序列与灰度色阶进行求余运算获取；和/或所述第二置乱序列通过所述第二子序列与所述灰度色阶进行求余运算获取；和/或所述第三置乱序列通过所述第三子序列与所述灰度色阶进行求余运算获取。6.根据权利要求3所述的图像加密方法，其特征在于，所述混沌映射系统包括第二子混沌系统；所述方法还包括：利用第二子混沌系统对所述图像特征码进行第二混沌映射处理，得到扩散混沌序列；将所述扩散混沌序列与所述置乱像素图像进行异...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，张军昌，魏东，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：