一种基于扩展ZigZag与位交换的图像置乱算法

对标准ZigZag变换进行改进,提出一种基于扩展ZigZag变换与位交换的图像置乱算法.算法在将图像作扩展ZigZag变换后,根据图像行的奇偶性采用不同的位交换运算方案,通过迭代完成图像置乱.仿真实验结果表明该算法具有良好的图像置乱效果,亦可适用非方阵图像,对于常见的攻击具有较强的抗干扰能力.     

一种新的图像特征提取算法

提出了一种全新的提取图像特征的算法,该算法将传统的通过小波变换等各种频域变换提取图像特征的算法与图像的几何特征的提取结合在一起,克服了传统的通过各种频域变换提取图像特征时对形状特征难以充分描述的不足,提取的特征向量的维数相对不高,便于实现.实验表明,该算法通过提取的特征向量能很好地重构原图,对原图像的纹理特征和几何特征都有较好的表述.将该算法应用于图像的检测,采用SVM分类算法,具有良好的抗噪性和较高的识别率,并且具有良好的扩展性.     

基于DCT和混沌的图像隐藏技术

提出一种基于DCT和混沌的图像隐藏算法. 首先利用混沌系统产生混沌序列对秘密图像进行加密, 然后利用DCT变换与混沌序列把秘密图像隐藏到载体图像中. 实验结果表明,该算法具有良好的安全性和隐藏效果.     

结合图像熵的C-V模型分割算法

C-V模型是水平集分割方法中的一种经典模型,但存在自适应能力不强的问题.医学图像分割对象的特点是具有各种复杂的拓扑结构及变化.根据医学分割算法的自适应要求,在水平集图像分割方法C-V模型算法的研究基础上,引入图像信息熵算法,通过计算演化曲线内外的图像熵,解决曲线演化过程中迭代参数设定问题,达到增强C-V模型分割算法的自适应能力.实验结果表明,结合图像熵的C-V模型算法面对不同的对象具有良好的自适应性.     

一种新的感兴趣区域图像加密算法

给出了一种新的图像加密算法,加密后的图像可以有效防止统计攻击和差分攻击.并且,该算法利用攻击者攻击心理实现图像中感兴趣区域即重要区域的图像信息保护.实验结果表明,算法在运算速度、抗攻击能力等方面具有良好的效果.     

一种新的基于SVD的图像数字水印算法

提出了一种新的基于SVD（奇异值分解）的图像数字水印算法.该算法具有以下几个特点：采用二值图像作为水印;换对二值图像进行Arnold置乱预处理;没有直接将二值图像嵌入到载体图像,而是通过二值图像的不同取值,将伪随机序列嵌入到各子块的奇异值中,增加了安全性;具有良好的不可见性;对常见的信号处理具有良好的抵抗攻击能力;采用相关检测提取水印,不需要原始载体图像参与.     

BMP图像的文本信息隐藏算法

信息隐藏技术具有良好的隐蔽性和安全不可见性,正在被广泛应用于版权保护、隐藏标识和安全不可见通信等领域.本文介绍了一种基于BMP图像的文本信息隐藏算法,该算法对图像的LSB(Least Significant Bits,最低有效位)进行嵌入,具有良好的隐蔽性.     

应用于图像的基于提升方法的双自适应小波变换

由于小波具有良好的时频特性,对于平滑图像,利用固定尺寸的小波滤波器滤波可以获得良好的分解结果.然而对于具有较多突变点的图像而言,采用固定尺寸的小波滤波器进行滤波并不是一个理想的选择.基于Heijman等人提出的2维自适应更新提升格式,本文提出了一种双自适应的小波变换算法,在更新与预测过程均采用自适应算法.最后,对标准图像进行测试分析,实验结果表明该算法在图像精确重构不需要额外的附加信息,且可以提高图像的峰值信噪比（PSNR）.     

完全基于边缘信息的快速图像分割算法

为快速准确地进行图像分割和对象提取,达到图像实时处理的要求,提出一种完全基于边缘信息、具有良好并行计算特性的图像分割和对象提取算法.首先对经典Canny算子边缘检测进行改进、引入了断点检测和递归可控的低阈值边缘追踪算法,得到图像的原始二值边缘图;然后采用基于断点的边缘连接算法得到待提取对象的完整闭合边缘;最后提出四向扫描区域填充算法从边缘图中完整地提取出有意义的对象.实验结果表明,文中算法不仅可以准确地处理图像中的各类复杂边缘、获得良好的图像分割效果,同时具有优秀的并行计算特性,可以以并行方式、基于GPU实现完全实时的图像处理.     

橡胶圈缺陷检测算法研究

提出了一种基于数字图像处理的边缘检测算法,分别利用Sobel算子和Canny算子对预处理后的图像进行边缘检测,将所得图像进行图像相加,并用Matlab进行仿真.结果表明,该算法比单一边缘检测算子检测效果要好,并具有良好的检测精度.     

基于自适应排列的快速图像加密算法

现有自适应图像加密算法可以抵抗已知明文攻击,其单轮加密速度很快,但安全性和整体加密速度较低。基于自适应排列提出一种新的快速图像加密算法,在确保加密操作简单高效的前提下,改变加密前后图像的像素分布。实验结果表明,该算法性能优于其他同类算法。     

混沌映射与比特重组的图像加密

目的 当前很多图像加密都采用基于比特的加密算法。针对这种比较流行的加密算法所存在的安全缺陷问题,提出一种能够解决比特面0比特和1比特置乱时的位置限制的图像加密算法,实现比特的全局重组。方法 首先利用Tent混沌映射生成一个伪随机序列,然后利用生成的伪随机序列对比特明文图像进行整行以及整列的置乱,将置乱后的比特像素矩阵分块分别进行Henon映射的置乱,最后经过扩散操作得到最后的密文图像。结果 加密后明文图像的像素值的分布由不均匀变成了均匀分布,明文图像的各像素间的相关性被打破,使得原图没有了统计特性,像素变化率（NPCR）以及归一化平均变化强度（UACI）皆接近理想值,算法能够抵抗穷举攻击和差分攻击,并且在能保证加密安全的同时能有较低计算复杂度。结论 本文所提出的图像加密算法具有加密后像素相关性低、密钥空间大,以及对明文图像和密钥高度敏感等特点,本文算法在进行比特级的置乱时,又加入了与明文相关的特性,增强了加密算法的明文敏感性,同时也加强了加密算法的扩散性,可有效地保障密文图像的安全。     

A novel image encryption algorithm based on piecewise linear chaotic maps and least squares approximation

In this paper, we propose a novel image encryption algorithm based on chaotic maps and least squares approximations. The proposed algorithm consists of two main phases, which are applied sequentially in several rounds, namely a shuffling phase and a masking phase. Both phases are based on 1–dimensional piecewise linear chaotic maps and act on the rows/columns of the input plain image. Least squares approximations are used to strengthen the security of the proposed algorithm by providing strong mixing between the rows/columns of the image. Simulation results show that the proposed image encryption algorithm is robust against common statistical and security attacks. We present thorough comparison of the proposed algorithm with some existing image encryption algorithms.

     

基于超混沌系统的位级自适应彩色图像加密新算法

提出一种采用超混沌系统的自适应彩色图像加密算法,在位级进行加密。首先利用陈氏超混沌系统产生的混沌序列对原始彩色图像的R、G、B分量图像进行置乱和扩散,采用自适应加密方法,用高四位的二值图像信息去加密低四位,再用加密后的低四位信息去加密高四位;接着将加密后的三基色分量图像横向排列组合联合加密,降低了三基色分量之间的相关性。加密算法使得密文与明文、密钥之间的关系复杂化,部分密钥依赖于明文,使得算法对明文敏感。对密钥空间、密钥敏感性、直方图、相关性、信息熵、明文敏感性进行测试和分析,结果证明了加密算法安全有效,在图像保密通信中具有较大的应用潜力。     

一种格式兼容的JPEG彩色图像自适应加密算法

为了保障特殊格式图像的安全应用,需要针对其特点,深入研究与其格式兼容的图像加密算法。通过集成 JPEG压缩标准与自适应加密思想,提出了具有格式兼容特性的JPEG彩色图像自适应加密算法。该算法分别选取JPEG压缩过程中的直流系数和按曲折排序的前16个交流系数构造出对应的系数矩阵。在自适应加密框架下,利用混沌产生随机密钥流,实现对系数矩阵和直流系数符号的加密,保证密文图像不会泄露明文色彩信息。仿真实验和分析证明,该算法加密效果良好,对压缩效果影响很小,且具有格式兼容性和足够的安全性。     

混沌系统和DNA编码的并行遥感图像加密算法

目的 针对传统基于混沌系统的图像加密算法在加密遥感图像时存在速度差、安全性不足等问题,提出一种混沌系统和脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid,DNA）编码的并行遥感图像加密算法,提升图像加密的效率和安全性。方法 利用明文图像的安全散列算法256（secure Hash algorithm 256,SHA-256）哈希值修改混沌系统的参数和初始值,提高算法的明文敏感性,并通过2维Hénon-Sine映射置乱图像,打乱像素之间的分布规律;然后利用图形处理器（graphics processing unit,GPU）并行计算密钥序列,缩短加密时间,通过选择多个高维混沌系统和修改混沌系统初始值确保密钥序列的随机性;最后利用密钥序列和GPU对图像进行DNA并行加密,得到最终的密文图像。在DNA并行加密过程中,生成一种DNA-S盒,对DNA编码进行非线性替换。结果 在遥感图像以及普通彩色图像上的仿真实验和安全性分析结果表明,本文算法在加密遥感图像上速度达到80 Mbit/s以上,密钥空间大于10²⁰⁰,信息熵趋近于8,密文图像直方图平坦均匀,且通过了美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology,NIST）随机测试以及卡方检验;与其他算法相比,本文算法在密钥空间、相邻像素相关性、像素改变率（number of changing pixel rate,NPCR）、统一平均变化强度（unified averaged changed intensity,UACI）和信息熵等评价指标上更接近理想值。结论 本文算法在大幅提升加密速度的同时,保证算法足够安全,能够抵抗各种攻击,适合遥感图像以及大容量图像的保密存储和网络传输。     

新的基于双混沌系统和压缩感知的图像加密算法

Image encryption technology plays an important role in today’s multimedia applications and Internet information security transmission. However, most image encryption algorithms still have problems, for example, cipher images occupied high bandwidth during transmission, image encryption speed is slow, image encryption algorithms are not associated with plain image, and there is no complete ciphertext feedback mechanism. These prob-lems all affect the security and easy use of image encryption algorithms. In order to solve the above problems, the compressive sensing technology and chaotic system were studied, and a new image encryption algorithm based on double chaotic system and compressive sensing with plaintext association was proposed. The plaintext image association key was used to associate the plain image hash value with the Logistic chaotic system parameters. Discrete wavelet transform, was used to sparse the plain image. Then the random measurement matrix was generated by the Logistic chaos system, and the image was encrypted once by combining the compressive sensing technique and the random measurement matrix to obtain the intermediate image. The intermediate image was hashed again, and the Rucklidge chaos system initial value was associated with the plain image hash value together. The Rucklidge chaotic system and encryption algorithm were used to control the intermediate image for secondary encryption and accord-ingly obtain the cipher image. The encryption algorithm was a new plaintext correlation encryption algorithm, which used the image’s own pixel value to control the scrambling of the intermediate image. It also enhanced the plaintext association and established a ciphertext feedback mechanism. Simulation results and performance analysis show that the algorithm has good encryption performance. The encrypted image can be compressed according to the compres-sion ratio, effectively reducing the size of the cipher image. Moreover, it is resistant to common attacks such as known plaintext attack, selective plaintext attack and differential attack, which is better than other common image encryption algorithms. © 2022, Beijing Xintong Media Co., Ltd.. All rights reserved.     

Hyper-chaotic Feeded GA (HFGA): a reversible optimization technique for robust and sensitive image encryption

In recent years, due to their straightforward structure and efficiency, the chaos-based cryptographic algorithms have become a good candidate for image encryption. However, they still suffer from many weaknesses, such as insensitivity to the plain image, weak key streams, small key space, non-resistance to some attacks and failure to meet some security criteria. For this purpose in this paper, a novel hybrid image encryption algorithm named Hyper-chaotic Feeded GA (HFGA) is proposed to fill the gaps in two stages; initial encryption by using a hyper-chaotic system, and then outputs reinforcement by employing a customized Genetic Algorithm (GA). By applying an innovative technique, called gene-labelling, the proposed algorithm not only optimizes the preliminary encrypted images in terms of security criteria but also allows the legal receiver to easily and securely decrypt the optimized cipher image. In fact, in the first stage, besides unpredictable random sequences generated by a hyper-chaotic system, a new sensitive diffusion function is proposed which makes the algorithm resistant to differential attacks. In the second stage, the generated cipher images, which are labeled in a special way, will be used as the initial population of a GA which enhances randomness of the cipher images. The results of several experiments and statistical analysis show that the proposed image encryption scheme provides an efficient and secure way for fast image encrypting as well as providing robustness against some well-known statistical attacks.     

基于混沌和位运算的图像加密算法

为了有效改进图像加密效果及其安全性,在对基于混沌系统及位运算的图像加密算法进行研究的基础上,提出一种改进的数字图像加密算法,该算法首先采用Logistic映射产生混沌序列构造行、列置乱向量进行像素位置的置乱,再利用分段非线性Logistic产生的序列构造灰度置乱放大因子,对图像进行灰度置乱,且对两个过程进行迭代操作。该算法不仅密钥空间增大,灰度直方图更加均匀,而且像素相关性变弱,运算速度较传统算法更快。实验结果表明,改进算法具有良好的加密效果和安全性。     

新的基于波传播的图像加密算法

提出了一种新的基于波传播的数字图像加密算法.该算法模拟波的传播过程,通过将该像素点原灰度值与波传到该像素点时的波的位移值相加来来改变图像上的像素点的灰度值,并将相加得到的灰度值模256作为最终加密后的值.在加密图像时可在图像上模拟多个波,选择多个不同的点为它们波源,进行叠加.该算法结合自适应图像加密技术,具有易于实现、计算简单的特点,在安全性和计算效率上也有很好的表现.实验结果证明了该算法的以上优点.