一种新的基于概率距离的图像置乱评价方法

通过对图像的分块处理,提出一种评价图像置乱效果的方法。将原图像与加密图像进行相同的分块处理后,计算分块变换前后概率分布差异的Bhattacharyya系数,并以所有分块Bhattacharyya系数的平均值作为图像在置乱变换下具有的置乱程度。该方法计算简单、意义明确;实验结果表明,该方法可以有效地反映出图像在不同置乱变换下具有的置乱程度。     

运用模糊熵理论进行图像置乱程度评价

提出了基于模糊熵理论的图像置乱程度评价新方法。首先对置乱前后图像中任意像素所对应二阶邻域系统构造一个模糊集并定义其隶属度,其次计算图像中各像素所对应二阶邻域系统模糊集的模糊熵,最后根据置乱前后两图像的模糊熵构造图像置乱程度评价函数。实验结果表明,提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,充分反映加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

利用脉冲耦合神经网络进行图像置乱效果评价

提出了基于脉冲耦合神经网络的图像置乱加密效果评价新方法。脉冲耦合神经网络直接来自于哺乳动物视觉皮层神经细胞的研究,已在图像处理的众多领域得到了广泛应用。首先利用脉冲耦合网络实现图像特征提取,然后分析置乱前后两图像所提取特征向量之间的差异程度,最后构造了图像置乱效果评价函数。实验结果表明,提出的评价方法是能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

利用DCT变换进行图像置乱及其效果评价

提出了基于DCT变换的图像置乱效果评价新方法,以便真实地评价图像置乱效果的好坏。首先将置乱前后两图像分成大小相同的子块并对其进行DCT变换,其次利用置乱前后相同位置子块图像所对应频域系数来构造偏差矩阵并定义其离散概率分布,最后通过计算离散概率分布的信息能量作为图像置乱程度的评价。提出的评价方法能够很好地度量图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

利用差分图像奇异值分解的置乱程度评价研究

提出了基于差分图像和奇异值分解相结合的图像置乱效果评价新方法。针对基于奇异值分解法的置乱程度评价法不能客观地反映图像置乱效果好坏的不足,首先对置乱前后图像进行差分运算并得到其相应的差分图像,其次对两差分图像进行奇异值分解,最后计算其奇异值差异程度的大小作为图像置乱效果评价的新准则。实验结果表明,提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。对于不同的图像,该评价方法在一定程度上反映了所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

一种图像距离定义及其在置乱效果评价中的应用

针对传统欧氏距离不能真实刻画图像间差异程度的不足,考虑到图像中任意位置灰度信息与其周围邻域灰度存在紧密关系,提出一种考虑邻域灰度信息的图像距离新定义,并用其构造一种描述图像置乱效果好坏的评价函数。实验结果表明,该评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

基于差分互信息距离的图像置乱效果评价法

提出了差分图像和互信息距离相结合的图像置乱效果评价新方法。首先提出了互信息距离概念,然后对置乱前后图像进行差分运算并得到其相应的差分图像,最后计算两差分图像之间的互信息距离作为图像置乱效果评价的新准则。实验结果表明,所提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

奇异值分解用于图像置乱程度评价研究

提出了基于奇异值分解的图像置乱程度评价新方法。首先求置乱前后两图像灰度值差的绝对值矩阵;其次计算灰度差绝对值矩阵与其转置矩阵之积并进行奇异值分解;最后根据所得奇异值构造一个离散概率分布并计算其信息熵作为图像置乱程度评价函数。实验结果表明,所提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

基于图像特征的数字图像置乱程度衡量方法

数字图像置乱程度是评价数字图像置乱算法的重要方面,对数字水印算法的研究也起到重要的指导作用,提出了一种新的图像置乱效果客观评价方法.该方法首先得到整幅置乱图像的特征向量,将置乱图像进行最优分块,得到每个图像块的特征向量,应用灰色关联分析对图像置乱程度进行度量.该方法不仅反映了整幅置乱图像的全局特征,还反映了图像的局部特征.实验结果表明,该算法与视觉上的主观评价结果基本一致,且适用于各种类型的加密图像.     

基于位置相关性的图像置乱效果评价方法

利用欧氏距离范数描述图像的位置相关性,提出一种图像置乱效果评价方法。对Arnold变换和M序列变换2种置乱算法的置乱效果进行评价,实验结果表明,该评价方法能较好地刻画图像的置乱程度,反映了置乱次数和图像置乱程度之间的关系,与主观评价结果相吻合。     

基于模糊散度理论的图像置乱程度评价研究

提出了基于模糊散度理论的图像置乱程度评价新方法。首先对置乱前后图像中任意像素所对应二阶邻域系统构造一个模糊集并定义其隶属度;其次计算图像中各像素所对应二阶邻域系统模糊集及其补集之间的模糊散度;最后根据置乱前后两图像的模糊散度来构造图像置乱程度评价函数。实验结果表明,提出的评价方法是能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。     

一种基于四方定理与幻方的矩形图像置乱方法

针对幻方置乱算法变尺度置乱能力不足、置乱效果较差以及安全性低等问题,基于四方定理与幻方置乱算法,提出四分块幻方置乱算法FMSS。首先,根据四方定理的分块规则,将明文图像分为4个正方形图像块;然后,生成置乱所需的幻方矩阵;此后,对每个图像块进行置乱,结合拼接、转置和形状变化等操作,使得所有像素充分扩散并恢复为明文图像的尺寸大小;最后,通过多次置乱方式获得密文图像。实验结果表明,FMSS可对矩形图像进行置乱与恢复,置乱效果良好,有效降低了图像相邻像素间的相关性,表现出了更好的安全性,且在鲁棒性、置乱与恢复速度方面能够满足图像置乱算法的要求。     

基于块调制置乱的图像加密算法安全性分析

块调制置乱图像加密是加密域可逆信息隐藏常用的加密方法之一,能有效提高算法的隐藏容量和抵抗现有唯密文、已知明文等攻击的能力.针对块调制置乱图像加密,提出一种已知明文攻击条件下的密钥流估计方法.首先,定义图像差值块,分析指出块调制生成密文块以较高的概率保持差值块不变的特性.然后,提出一种伪差值图像构建、差值块立方均值索引查找等关键策略的块置乱密钥的快速估计方法.分析讨论了图像的差值块立方均值分布、分块大小对置乱密钥估计正确率的关系.最后,给出了提高图像加密安全性可能的解决方案.实验结果表明,明文图像的纹理复杂度和分块大小是影响块置乱密钥估计正确率和算法时间复杂度的主要因素;分块大小大于3×3时,图像块置乱密钥的估计正确率达到70%以上,密文图像的内容会被泄露.     

基于扩展Zig-zag变换的数字图像置乱方法

文章针对传统数字图像置乱方法过于复杂的问题,提出一种利用扩展的Zig-zag扫描变换对数字图像进行置乱的方法。针对单方向的Zig-zag变换造成某些像素点位置始终不变的问题,提出从四个方向进行多次Zig-zag迭代置乱,并将四个方向的迭代次数作为密钥以便对置乱的图像进行还原。实验结果表明,该算法具有很好的图像置乱效果,安全性较高,且算法简单操作易实现。