图像加密方法、装置、电子设备以及存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种图像加密方法、装置、电子设备及存储介质，属于图像处理技术领域，该方法包括：获取原始图像，并确定所述原始图像的像素值；基于相空间重构对所述原始图像的各个像素的位置进行置乱处理，获得第一加密图像；对所述第一加密图像的像素值进行替换，获得第二加密图像。由此，基于相空间重构进行像素位置置乱，并进一步进行像素值替换，最终获得第二加密图像，由此提高了图像加密的抗攻击能力、使其安全性更高。使其安全性更高。使其安全性更高。

【技术实现步骤摘要】
图像加密方法、装置、电子设备以及存储介质


[0001]本申请涉及图像处理
，具体涉及一种图像加密方法、装置、电子设备以及存储介质。

技术介绍

[0002]数字图像作为当今主流的数据信息格式之一，表现形式直观，表达内容丰富，然而一旦遭到恶意的截获和破解，就有可能泄露重要内容甚至是机密信息，所以为提高图像信息传输的安全性，对图像进行有效的加密处理便格外重要。
[0003]从上世纪八十年代开始，利用混沌系统获得伪随机序列来进行数据信息替换的策略开始逐渐得到各专家学者的关注，此后各种类型的新型混沌系统被创建，并结合像素处理算法，广泛应用于图像加密中。然而，当前此类加密算法大多利用的是传统混沌系统，其动力学特性的丰富性与复杂性不高，且算法较为简单，抗攻击能力弱，从而使得图像加密的安全性较低，达不到理想效果，在应用中存在很大的安全隐患。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种图像加密方法、装置、电子设备以及存储介质，解决了现有技术中图像加密抗攻击能力弱、安全性不高的技术问题。
[0005]根据本申请的一个方面，提出了一种图像加密方法，包括：获取原始图像，并确定所述原始图像的像素值；基于相空间重构对所述原始图像的各个像素的位置进行置乱处理，获得第一加密图像；对所述第一加密图像的像素值进行替换，获得第二加密图像。
[0006]在一可能实施例中，所述基于相空间重构对所述原始图像的各个像素的位置进行置乱处理，获得第一加密图像，包括：按行列依次提取出所述原始图像的各个所述像素值，获得像素值序列，基于所述像素值序列确定嵌入维数和延迟时间；将所述像素值序列按预设形式结构扩展至多维空间，获得相空间重构后的矩阵；将所述矩阵进行排列，获得新序列，基于所述新序列和剩余序列获得完整序列；将所述完整序列按预设顺序依次排列到所述原始图像中，获得像素位置置乱的第一加密图像。
[0007]在一可能实施例中，所述对所述第一加密图像的像素值进行替换，获得第二加密图像，包括：对预先确定的无平衡点分数阶混沌系统进行运算获得目标序列；基于所述目标序列，将所述第一加密图像中的各个像素值进行异或运算，并基于异或运算结果进行像素值替换，获得所述第二加密图像。
[0008]在一可能实施例中，所述对预先确定的无平衡点分数阶混沌系统进行运算获得目标序列，包括：对预先确定的无平衡点分数阶混沌系统进行数值仿真，获得混沌序列；基于所述原始图像的像素值从所述混沌序列中提取出多组子序列；分别将多组所述子序列进行叠加获得对应的多组叠加序列；分别提取多组所述叠加序列的各个元素中指定的数值，并将提取出的各个数值进行组合，获得第一序列；对所述第一序列中的各元素数值进行取模运算，获得所述目标序列。
[0009]在一可能实施例中，在所述对所述第一加密图像的像素值进行替换，获得第二加密图像之后，还包括：对所述第二加密图像进行反向处理，获得解密后的原始图像。
[0010]在一可能实施例中，在所述对所述第一加密图像的像素值进行替换，获得第二加密图像之后，还包括：对目标原始图像进行数值仿真实验，基于实验结果确定图像加密效果。
[0011]在一可能实施例中，在所述对所述第一加密图像的像素值进行替换，获得第二加密图像之后，还包括：分别对所述目标原始图像及所述目标原始图像的第二加密图像进行分析，获得统计特性，基于所述统计特性评价图像加密的安全性。
[0012]作为本申请的另一个方面，提出了一种图像加密装置，包括：获取模块，用于获取原始图像，并确定所述原始图像的像素值；像素位置置乱处理模块，用于基于相空间重构对所述原始图像的各个像素的位置进行置乱处理，获得第一加密图像；像素值替换模块，用于对所述第一加密图像的像素值进行替换，获得第二加密图像。
[0013]作为本申请的第三个方面，提出了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；以及用于存储所述处理器可执行信息的存储器；其中，所述处理器用于执行如上所述的图像加密方法。
[0014]作为本申请的第四个方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有图像加密程序，所述图像加密程序被处理器运行时实现如权利要求1
‑
7中任一项所述的方法的步骤。
[0015]相比现有技术，本申请提供了一种图像加密方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：获取原始图像，并确定所述原始图像的像素值；基于相空间重构对所述原始图像的各个像素的位置进行置乱处理，获得第一加密图像；对所述第一加密图像的像素值进行替换，获得第二加密图像。由此，基于相空间重构进行像素位置置乱，并进一步进行像素值替换，最终获得第二加密图像，由此提高了图像加密的抗攻击能力，使其安全性更高。
附图说明
[0016]通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
[0017]图1所示为本申请一实施例提供的一种图像加密方法的流程示意图；
[0018]图2所示为本申请另一实施例提供的一种图像加密方法的流程示意图；
[0019]图3所示为本申请另一实施例提供的一种图像加密方法的流程示意图；
[0020]图4所示为本申请另一实施例涉及的相迹轨图；
[0021]图5所示为本申请另一实施例涉及的无平衡点分数阶混沌系统Poincare映射图；
[0022]图6所示为本申请另一实施例提供的一种图像加密方法的流程示意图；
[0023]图7所示为本申请另一实施例提供的一种图像加密方法的总流程示意图；
[0024]图8所示为本申请另一实施例提供的一种图像加密方法的流程示意图；
[0025]图9所示为本申请另一实施例提供的对原始图像“man”执行加密解密过程的示意图；
[0026]图10所示为本申请另一实施例提供的一种图像加密方法的流程示意图；
[0027]图11所示为本申请另一实施例涉及的灰度直方图；
[0028]图12所示为本申请另一实施例涉及的图像相邻像素的水平、垂直和对角相关性图；
[0029]图13所示为本申请另一实施例涉及的加密实验NPCR结果图；
[0030]图14所示为本申请另一实施例涉及的加密实验UACI结果图；
[0031]图15所示为本申请另一实施例涉及的密钥微小改变后的解密图像；
[0032]图16所示为本申请提供的一种图像加密装置的结构示意图；
[0033]图17所示为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0034]本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
)仅用于解释在某本文档来自技高网...

【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：获取原始图像，并确定所述原始图像的像素值；基于相空间重构对所述原始图像的各个像素的位置进行置乱处理，获得第一加密图像；对所述第一加密图像的像素值进行替换，获得第二加密图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于相空间重构对所述原始图像的各个像素的位置进行置乱处理，获得第一加密图像，包括：按行列依次提取出所述原始图像的各个所述像素值，获得像素值序列，基于所述像素值序列确定嵌入维数和延迟时间；将所述像素值序列按预设形式结构扩展至多维空间，获得相空间重构后的矩阵；将所述矩阵进行排列，获得新序列，基于所述新序列和剩余序列获得完整序列；将所述完整序列按预设顺序依次排列到所述原始图像中，获得像素位置置乱的第一加密图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一加密图像的像素值进行替换，获得第二加密图像，包括：对预先确定的无平衡点分数阶混沌系统进行运算获得目标序列；基于所述目标序列，将所述第一加密图像中的各个像素值进行异或运算，并基于异或运算结果进行像素值替换，获得所述第二加密图像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对预先确定的无平衡点分数阶混沌系统进行运算获得目标序列，包括：对预先确定的无平衡点分数阶混沌系统进行数值仿真，获得混沌序列；基于所述原始图像的像素值从所述混沌序列中提取出多组子序列；分别将多组所述子序列进行叠加获得对应的多组叠加序列；分别提取多组所述叠加序列的各个元素中指定的数值，并将提取出的各个数值进行组合，获得第一序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，郑广超，赵鹏，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：