一种基于二维Logistic映射的二值图像加密方案

图像置乱变换是信息隐藏中图像加密的常用方法.但传统的图像置乱具有一定的规律性,再加上置乱具有周期性,很容易被攻击者击破.根据幻方变换和Arnold置乱,提出一种基于二维Logistic混沌映射的二值图像加密方案.通过对原图进行分块幻方变换,用二维Logistic混沌映射生成的二值序列与其进行异或操作,并进行Arnold置乱.实验结果表明该方案的加密速度快、效果好,密钥空间大,解密图像与原图像一致性良好,且具有很强的抗干扰能力.     

奇数阶幻方变换数字图像的准周期

基于幻方的变换具有周期性.对于一幅像素为n×n的数字图像,其变换周期为n2.通过研究发现,基于奇数阶幻方变换的数字图像Pn×n经kn次迭代变换,图像分四块同时恢复明文,kn为变换的准周期,k=1,2,…,n一1.对准周期时的图像用剪切和拼接操作就能得到原图.经理论分析,准周期性形成的原因为奇数阶幻方的构造算法和幻方的构造算法共同所至,每变换kn次时,图像像素总体在行位置上共计下移2k行,列位置上共计左移k列,使图像分四块同时恢复.在Matlab上通过实验验证.对图像加密和解密而言,准周期现象可将迭代算法复杂度降至O(n7).     

版权保护中基于数字全息术水印的应用

提出了一种基于数字全息术的用于版权保护的水印方法.首先将含有版权保护信息的图像生成数字全息图,然后通过小波变换将其作为水印嵌入要保护的对象,对提取的水印进行数值重构可以得到版权保护信息.由于全息图具有不可撕毁的特性,所以该方法对各种攻击具有较强的抵御性.测试结果证明,该方法的鲁棒性较好.     

二维Arnold变换加密数字全息图

提出了用于M×N数字图像的二维Arnold变换公式,指出其变换周期等于MAXN×MAXN(其中MAXN=MAX(M,N))数字图像Arnold变换的周期;分析了二维Arnold 变换用于数字图像加密的弊端,针对于其不足,提出将Arnold变换用于置乱虚拟光学方法生成的数字全息图,以增强加密效果.     

基于变参数超混沌系统的多图像加密方法

针对数字图像计算、存储和传输过程中的数据窃取、隐私泄漏等问题，提出了一种基于变参数超混沌系统的多图像加密方法。首先，用一个混沌系统的状态变量对另一个混沌系统的状态参数施加扰动，构造了一个变参数超混沌系统；其次，将输入灰度图像对进行重构，并将其输入SHA-512算法生成初始密钥；然后，将初始密钥输入变参数超混沌系统，迭代生成5组混沌序列，进而对重构图像进行幻方变换，实现像素位置的变换；最后，对幻方变换得到的图像进行S形扩散，实现像素数值的变化，得到了近似均匀分布的密文图像。结果表明，该算法改善了传统图像加密方法的低随机性、低复杂度等缺陷，同时，提高了密文图像的无序性及抵抗常规攻击的能力。     

物光相位畸变加密数字全息图

根据全息图相位畸变矫正原理，提出一种使物光相位畸变加密的数字全息图像的算法．本算法在傅立叶平面上用相位畸变函数乱置数字全息图的像素，以获得加密数字全息图．其相位畸变函数便是加密和解密数字全息图的密钥．加密和解密算法复杂度均为O（n logn）．加密后，无数据膨胀，便于计算机储存和传输．该加密和解密算法在MATLAB上实现，并对振幅型傅立叶数字全息图进行了加密和解密，以及保密性能测试．实验结果显示，本算法对数字全息图有较强的保密性和安全性。     

二维Arnold仿射模变换加密数字全息图

提出了用于M×N数字图像的二维Arnold仿射模变换公式,指出其变换周期等于MAXM×MAXN数字图像Arnold仿射模变换的周期;分析了二维Arnold仿射模变换用于数字图像加密的弊端,针对于其不足,提出将Arnold仿射模变换用于置乱虚拟光学方法生成的数字全息图,以增强该算法的安全性。     

基于CCD、EALCD的数字全息再现研究

提出一种新的数字全息再现方法,将电耦合器件CCD与电寻址液晶EALCD相结合用于数字全息的再现.不仅避免了传统的全息记录材料显影、定影等过程,也避免了材料非线性记录等缺点,并可以实现普通的数字全息较难实现的基于位相移法的三维测试.为了验证该方法的实用性.对CCD记录的傅立叶变换全息图和计算机生成的傅立叶变换全息图的再现进行了实验研究,实验结果表明,CCD与EALCD相结合,不但可以实现数字全息图的光学再现,而且可以实现全息图的实时再现,可应用于数字全息干涉测试.     

基于五阶CNN超混沌系统的图像加密方法

为提高二维图像加密的效果,提出一种将像素置乱和像素替换相结合的图像加密方法。首先,利用位平面分解处理明文图像,接着利用幻方变换置乱方法分别对8个位平面进行像素置乱加密预处理,然后对4个高位平面使用五阶细胞神经网络（CNN）超混沌系统产生的超混沌序列进行像素替换的再次加密。实验结果表明:加密后图像的信息熵可达到7.986,体现出较高的随机性;实现了对加密图像直方图的改变,降低了像素间的关联性。该方法有效地提高了二维图像的加密效果和抗攻击能力。     

一种基于坐标变换的抗旋转水印的算法

提出一种新的抗旋转攻击的图像水印算法.算法在小波域的高频细节图添加用于测量的基准线,在提取时通过哈夫变换检测出基准线估算旋转角度.根据估算角度,通过坐标变换在旋转图中搜索出原图的坐标,把像素值取出.由于取出了原图的非插值点,因此可以无失真恢复原图,进而无失真提取水印,此检测和校正算法不影响水印嵌入方法.结合混沌加密,选择在小波2、3层分解的高频系数嵌入水印信息,给出了整个算法的实现流程.     

基于分块旋转的加密图像可逆信息隐藏算法

结合加密技术和信息隐藏理论,提出了一种新的加密图像可逆信息隐藏算法.首先用加密密钥对图像进行加密,然后将图像分块并随机生成模板矩阵,模板矩阵通过旋转不同的角度对应不同形态的嵌入数据,以实现信息隐藏功能,同时在嵌入容量上得到提升.对包含额外信息的加密图像,先用加密密钥对图像进行解密,得到一幅与原始图像近似的解密图像,针对现有算法未考虑边界像素对分块空间相关性的贡献,设计了更合理的波动函数,从而降低了提取额外信息的错误率并完整恢复原始图像.实验结果表明,该算法在嵌入容量和降低错误率方面均有较好的提升.     

基于混沌加密的数字水印新方法研究

本文提出一种基于混沌加密的频率域数字图像水印新算法.将含有版权信息的二值图像作为水印,利用混沌密码对其进行加密.利用人类视觉系统(HVS)的特性,实现了水印在原始宿主图像小波域中的自适应嵌入.实验结果证明了对常见噪音和图像处理算法,该水印具有良好的不可见性和鲁棒性.     

用混沌序列对数字图像进行魔方加密

介绍了非线性动力学系统的Logistic映射形成混沌序列的方法，提出了一种新的置乱方法：魔方变换。设计了基于魔方变换的图像加密／解密算法，首先由Logistic映射生成得到自然数混沌序列，以此序列为参数对图像矩阵进行魔方置乱后得到加密图像，逆过程即是解密算法。实验结果证明了算法的有效性。     

线性移位寄存器在图像加密中的应用

图像加密技术作为数字信息保护的一种有效手段,随着信息技术的发展,人们对其安全性的要求越来越高。讨论了关于线性移位寄存器（LFSR）在图像加密中的应用。本算法先采用LFSR算法产生伪混沌比特密钥流,将该密钥流作为随机值映射算法和加密算法的初始参数。随机值映射算法取其中较高位的密钥流,生成置乱序列用于图像像素的位置置乱。另一组密钥流作为加密序列可对图像的像素值进行加密。实验结果表明该方法运算速度快,通过随机值映射算法产生的伪随机置乱和加密序列具有很强的可操作性、保密性,而且截取伪混沌比特密钥流的位数也可作为密钥存在。     

基于JTC和像素置乱技术的光学图像加密

随着信息技术的迅猛发展,数据加密和安全认证等信息安全问题变得越来越重要.光学信息处理技术具有强大的并行数据处理能力、更多的自由度和高的数据安全性,因此,基于光学信息处理的加密系统得到了广泛的研究.提出了一种基于联合变换相关器和像素置乱技术的光学图像加密方法,此方法基于联合变换器的加密系统,将联合变换功率谱的像素置乱后作为加密图像,像素的排列顺序与随机相位板一起作为解密密钥.计算机模拟试验证实了这种方法的可行性和有效性.     

基于光学变换和经典置乱变换的图像复合加密方法

图像加密已成为信息安全领域关注的焦点。本文提出了基于光学变换和经典置乱变换相结合的复合加密方法。首先介绍了光学变换中的双随机相位加密方法,其次描述了几何变换中的Arnold变换和混沌变换两种经典置乱加密方法,最后将这三大类加密方法进行组合实现图像复合加密。实验结果表明,本文方法具有更强的安全性。     

基于图像块分组的加密域可逆信息隐藏

为了提升加密域可逆信息隐藏的方法性能,提出了一种基于图像块分组的加密域可逆信息隐藏方案。在该方案中,内容所有者采用流密码异或加密图像,随后数据隐藏者将加密的图像进行分块,并按一定比例将图像块分组,再根据待嵌入的信息修改每组中相应的图像块,从而实现信息嵌入。对于含有秘密信息的加密图像,接收者可使用加密密钥解密得到与原始图像近似的解密图像,然后根据自然图像空间相关性,通过比较每组中各图像块的平滑度找出被修改的图像块,从而实现秘密信息正确提取和图像完美恢复。实验证明本方法在保证一定图像质量的情况下有较大的信息嵌入量。     

一种基于压缩感知的数字图像加密新算法

提出一种基于压缩感知的数字图像加密算法.该算法利用随机高斯矩阵和稀疏变换对数字图像进行压缩感知,将数据压缩和加密的过程同时进行,并利用Sigmoid函数将加密数据的范围缩小到0~255之间,存储成8位二进制数据,从而进一步减少传输数据量,避免加密数据膨胀.其中,Sigmoid函数的参数与加密图像数据特点密切相关,根据不同加密图像自适应产生.试验结果表明,文中算法在增加密钥敏感度,减少密文数据量,增强高斯噪声抗击性能上具有一定的优势.