基于离散分数随机变换的双彩色图像加密算法

该文基于离散分数随机变换和线性同余理论,提出一种单通道双彩色图像加密算法。输入的两幅RGB图像转换成相应的索引图像格式,其中一幅2维索引图像被编码为振幅部分,另一幅则被编码为空域相位掩模。分数域相位掩模由线性同余发生器 (LCG) 生成,并将彩色映射矩阵嵌入其中。引入光学幅相调制技术,在不增加光学元件的基础上实现了双彩色图像加密。离散分数随机变换的分数阶和线性同余函数的4个参数作为密钥提高了算法的安全性,对应所有密钥计算了输入图像和解密图像的均方误差。针对唯密文攻击,噪声叠加和抗裁剪性能分别进行了数值模拟,验证了该算法的可行性和有效性。     

单通道彩色图像加密方案

设计了一种基于三相位编码的单通道彩色图像加密方法。将彩色图像转换到HSI空间,I分量即可作为相位编码的原始待加密图像;H分量可作为第1个相位,采用双图像加密算法对S分量加密后得到的相位,与H分量构成了对I分量加密的2个相位,第3个相位密钥是S分量加密后得到的相位与变换输出的相位之差。由于基于分数傅里叶变换(FrFT)的双随机相位编码技术具有很高的安全性,在增加一重相位编码后,进一步提高了安全性,在不知道密钥的情况下几乎不可能获得原图像信息,由此保证了彩色图像加密的安全性。模拟实验结果验证了该方法的有效性和安全性。给出了光学实现方案,基于该算法设计了多幅彩色图像的加密方案。     

针对索引图像的人脸区域分级加密算法

人脸是一种典型的图像感兴趣区域,面向视觉感知的分级人脸区域图像加密增强了图像加密的针对性和灵活性.本文针对索引图像的特点,提出了一种基于颜色索引表加密和空间位置加密的人脸区域分级图像加密算法.通过不同的密钥对颜色索引表和图像矩阵分别加密,实现了对索引图像人脸区域的两级加密.第一级加密后保留了少量图像中人脸的感知信息,可以用做快速查找和识别,第二级加密后的图像则不包含任何原图像的感知信息.进而结合公钥密码体制,构造了一个实用的两级加密图像安全传输方案.     

小波变换和菲涅耳变换的多彩色图像加密

为了解决多彩色图像加密后,解密图像质量不佳、数据量大以及传输时速率慢的问题,采用了一种基于小波变换和菲涅耳变换的多彩色图像加密方法,加密过程中,利用小波变换的多级分解特性提取每幅彩色图像的低频分量,将低频分量分别重组为三元组图像（R,G和B）,并且依次将三元组图像（R,G和B）通过菲涅耳域中的衍射加密系统,对这3个三元组图像进一步加密,从而实现了多彩色图像的加密。结果表明,该方法不仅可以高质量地恢复原始彩色图像,而且可以同时对4幅彩色图像进行加密,提高了加密彩色图像的容量;原始图像经过小波变换,其数据量压缩到原来的1/4,有利于数据的传输和存储。该算法能够有效地同时对多幅色彩图像进行压缩和加密,不仅提高了解密图像的质量,并且具有较高的密钥敏感度和较好的鲁棒性。     

一种新的图像加密算法研究与应用

提出了一种新的混沌彩色图像加密算法.首先由Logistic和Cubic-Henon复合混沌映射生成混沌序列,再结合像素值替代和图像位置置乱方法对彩色图像进行加密,并利用"一幅图像一次密钥"的密钥同步方案,实现了一个基于混沌的图像保密通信系统.该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

基于Arnold变换的彩色图像加密设计

本文提出一种基于Arnold变换和T仿射的一种彩色图像加密算法,实现光学彩色图像的加密和解密。其设计思想是:对一副彩色图像进行分层处理,分别进行分块后利用Arnold变换置乱,同时设计T仿射对图像进行再次置乱。T仿射中由随机角度决定的矩阵将成为图像加密的主要密钥,Arnold变换中设定的若干个迭代次数作为附加密钥。通过数值仿真检验了算法的安全性。     

三维彩色图像加密的改进与实现

针对三维空间上的彩色图像进行加密处理具有运算量和空间需求较大、加密效率较低的问题,将彩色图像转换为三个层面上的二维灰度图像进行加工处理,加快了加密速度。为了提高算法的鲁棒性,将混沌序列改进为一种均匀分布的序列,得到了更理想的伪随机特性。针对单一混沌加密算法安全性较差的问题,将Logistic映射与Chebyshev映射相结合,获得了复杂性较高的双混沌系统。利用双混沌系统生成的混沌序列有效实现了像素混淆与扩散,对图像加密方法进行了改进。     

基于压缩感知的彩色图像加密算法

随着网络技术发展,图像在传输中的安全问题逐渐引起了重视,图像相对于文本而言数据量大,相邻像素分布不均匀,且受到储存空间和传输通道限制经常需要进行压缩,传统的图像加密算法的安全性和压缩率不满足目前的图像加密需求,因此设计了基于压缩感知的彩色图像加密算法,首先重构了彩色图像加密信号,其次进行了加密映射变换,最后基于压缩感知设计了彩色图像加密框架,实现了彩色图像加密。进行实验,结果表明,设计的彩色图像加密算法的压缩率高,安全性能好,有一定的应用价值,可作为后续彩色图像加密的参考。     

彩色图像混沌加密算法的研究

文中对彩色图像混沌加密算法进行了研究,利用优化后的高维Lorenz混沌映射对图像置乱来实现对彩色图像的加密。实验证明,该算法实现简单,安全性高,具有良好的加密效果。     

基于混沌Hopfield神经网络视觉意义的图像加密算法

为解决传统加密方案得到的类噪声图像在传输过程中常常会因其视觉效果而受到攻击的问题,提出一种基于混沌Hopfield神经网络的具有视觉意义的双图像加密算法.对混沌Hopfield神经网络迭代生成随机数矩阵,与两幅压缩后的明文图像组合后进行离散余弦变换.通过生命游戏算法生成置乱矩阵来进行置乱.将置乱后的图像分为三部分,通过...     

A Steganography-Based Optical Image Encryption System Using RGB Channel Integration

An optical image encryption system with adaptive steganography using red, green, and blue (RGB) channel integration is proposed. The optical image encryption system employs a double random phase encoding algorithm to encrypt and decrypt color images. The RGB channel in a color image is first integrated into a large grayscale image. Then the integrated image is encrypted by two random phase masks. The secret data is then embedded into the encrypted image with a specific hiding sequence generated by the zero-LSB (least significant bits) sorting technique which is a content-dependent and low distortion data embedding method. Experimental results show that the proposed method has a good performance in both hiding capacity and decrypted image quality.     

基于三维超混沌系统的彩色图像加密算法

针对彩色图像的存储特性,为了改进彩色图像加密算法的安全性和效率,提出了一种基于三维超混沌系统的彩色图像加密算法.该算法利用改进的三维超混沌系统产生混沌序列,采用复合加密算法实现彩色图像在空域上的加密.使用MATALAB7.0进行仿真实验.理论分析和实验表明,该算法具有良好的保密性和加密效果.若进一步降低运算量,该算法可对诸如军事卫星图片、商业机密图纸、远程私人病历等需要保密通信的场合有广泛的应用前景.     

基于骑士巡游的灰度图象加密压缩算法

为了进一步提高涉密图像的存储和传输效率,提出了基于骑士巡游的灰度图像加密压缩算法。该算法将原始图像进行8×8分块,对每个块进行DCT变换,构建以块为单位的系数块化矩阵,然后采用骑士巡游置乱对该系数块化矩阵加密,对置乱加密后图像进行JPEG压缩得到加密压缩图像。实验仿真和分析表明,该算法密钥空间大、密钥敏感性高,在保证一定置乱度的前提下,获得了更高的压缩效率。     

基于压缩感知和变参数混沌映射的图像加密

为了减少加密图像的存储和传输负担,提出基于压缩感知(CS)和变参数控制混沌映射的图像加密算法。算法采用变参数控制混沌映射产生的测量矩阵对图像进行观测,选用与测量矩阵非相干的离散余弦变换(DCT)矩阵为稀疏基矩阵,使得压缩和加密同时完成。为了进一步提高加密算法的安全性,引入扰动因子使得加密算法的密钥与明文相关。同时,加密系统具有抗差分攻击的能力。另外,执行耦合的置乱扩散操作,使得置乱和扩散同时完成,更进一步增强了系统的安全性。加密图像的每个像素以8bit整型的形式输出便于数据的存储、显示和传输。实验结果表明,本文的加密算法是有效的和安全的。     

对局部内容篡改敏感的感知图像散列

提出了一种基于图像内容和颜色分布的感知图像散列.先将图像尺寸规格化并分成小块,根据各块亮度矩阵的奇异值判断其是否属于复杂区域,由此得到复杂区分布索引表.计算各图像块 Y 分量的均值和 R、G、B均值两两之差的最小值,构成表征亮度和颜色分布的特征向量,将它与复杂区索引组合并加密得到图像散列.实验结果表明,由此提取的图像散列对保持图像内容不变的JPEG压缩、平滑滤波、缩放等处理具有良好的稳健性,而对内容篡改敏感并能准确定位篡改部位.     

基于DCT的彩色图像水印算法

提出了一种基于DCT的彩色图像水印算法,通过修改彩色图像绿色分量的DCT系数实现水印的嵌入。原始二值水印图像经Arnold置乱加密后,嵌入到绿色分量的DCT中频系数中,并能够根据原始图像提取出来。实验证明,该算法能有效抵抗JPEG压缩、裁剪、加噪、图像增强等攻击,具有良好的不可感知性和很强的鲁棒性。     

Reversible data hiding in encrypted color images using cross-channel correlations

In recent years, the increasing requirements in cloud storage and cloud computing have made it necessary to encrypt digital images for privacy protection. Meanwhile, many reversible data hiding (RDH) algorithms in the encrypted domain have been proposed. However, most of these algorithms are for gray-level images, and the intrinsic cross-channel correlations of color images cannot be utilized to improve the embedding capacity. In this paper, we propose a novel data hiding method for encrypted color images. In the encryption stage, the homomorphic property of encryption is achieved by basic modular addition. During the data hiding process, the cross-channel correlations between R, G and B channels are generated in encrypted domain, and data hiding is performed by the difference histogram shifting. Analysis and experiments demonstrate that the proposed method is secure and the RDH performance is superior.     

一种基于假彩色的像素级多传感器图像融合算法

本文给出了一种基于假彩色的像素级多传感器图像融合算法,并将其用于两幅灰度图像的融合中.这种算法将现有的图像融合技术和彩色显示技术相结合,在灰度融合图像的基础上利用色差来表现原图像与灰度融合图像的细节差异.该算法分为三步:首先,用选择与平均相结合的方法得到两幅原图像的灰度融合图像;接着,求出灰度融合图像与两幅原图像的差异图像;最后,将两幅差异图像和灰度融合图像分别送至R、G、B颜色通道进行显示.比起灰度融合图像,最终得到的彩色融合图像在色彩上更丰富,包含更多的细节,直觉上更容易辨认.     

双幅数字图象加密的实值编码研究

本文提出了一种双幅数字图象加密的实值编码方法,待加密的两幅数字图象扩大一倍,然后后与一个随机相位掩膜一起通过光学透镜作傅立叶变换,取其实部作为编码图象.利用全息记录的方法解码,即已编码的图象和随机相位掩膜的傅立叶变换相加通过光学透镜作傅立叶反变换,记录反变换的光强分布,再通过非线性变换或灰度变换的方法町以恢复原图象.该加密编码方法简单,町以同时对两幅图象编码,而且得到实值的编码图象,便于数字图象的记录、存储与输出.