專利名稱：基于混沌隨機相位和相干疊加原理的數字圖像隱藏方法
基于混沌隨機相位和相干疊加原理的數字圖像隱藏方法技術領域：
本發明涉及一種信息安全技術領域，特別是圖像的加密和隱藏方法。背景技術：
隨著互聯網技術的迅速發展和對大量圖像信息傳輸需求的日益增加，數字圖像安全處理技術已變得更加重要，探索和開發圖像加密和隱藏技術具有很高的學術和應用價值。而基于光學原理的圖像處理技術是圖像安全處理領域新的研究熱點，目前應用較為廣泛的是利用雙隨機相位編碼技術，結合光學傅立葉變換、光學分數傅立葉變換或菲涅耳變換的圖像編碼方法，其加密結果為接近統計無關的均勻隨機噪聲。另外也可以通過迭代光學傅立葉變換等方法，將明文加密成另一幅已知圖像。由于這些光學加密方法所需硬件成本高，光路復雜，靈活性低以及失真較大，因此在實際應用上受到了很大限制。但基于上述加密原理的數字圖像處理技術則沒有這些限制，從而大大增加了這些技術的實用性。
利用這些基于光學原理的數字加密方法對圖像進行處理之后通常可以得到均勻隨機噪聲，并且在未知正確解密密鑰的情況下攻擊者無法通過加密結果獲取原圖。但這些數字加密的過程通常要經歷多次光學傳輸變換的運算，而且加密結果也為復振幅，不利于數字的打印或顯示。而通過采用相位恢復算法，即利用迭代傅里葉算法，可將待加密的數字圖像加密成另一幅已知圖像(隱藏結果)，結果具有欺騙性，從而不容易引起攻擊者的注意，避免不必要的攻擊。由迭代運算得到的相位分布則可以作為解密密鑰。但采用基于相位恢復算法的圖像隱藏技術均存在計算量大、信息不能完全復原等缺點。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供基于混沌隨機相位和相干疊加原理的圖像快速隱藏方法。
解決上述技術問題采用如下技術措施本基于混沌隨機相位和相于疊加原理的圖像快速隱藏方法按如下步驟進行
一、圖像的隱藏
(I)兩幅已知大小均為M*N的灰度圖像，歸一化后的灰度值矩陣分別為X1J2,由X1 變換為X2的密鑰組設為(a、bp R)，其中R在隱藏過程中產生；
(2)由密鑰參數(a、Id1)根據混沛函數bn+1 = a · bn · (l_bn)計算得到一非收斂序列b，為保證函數的高度混沌性，參數的范圍設為3. 9彡a彡4，bn e
和n e [1，M*N]， 將序列b轉換為一相位序列C，其值滿足Cn = exp (ibn)，序列c可按列式構造一大小為M*N 的混沌隨機相位矩陣C ；
(3)根據 P(x, y) = C(x, y) · exp[i α (χ, y)]計算得到一大小為 M*N 的矩陣 P,其u .ηV )中( Λ-, V I = JT cl! CCOS^l ................................................J ·"'"Ti
(4)根據 R(x，y) = P(x，y) · exp[i β (x, y)]計算得到矩陣 R，其中
權利要求
1. 一種基于混沌隨機相位和相干疊加原理的數字圖像快速隱藏方法，其特征是按如下步驟進行 一、圖像的隱藏 (1)兩幅已知大小均為M*N的灰度圖像，歸一化后的灰度值矩陣分別為XpX2,由X1變換為X2的密鑰組設為(a、bp R)，其中R在隱藏過程中產生； (2)由密鑰參數(a、、)根據混沌函數bn+1-a· bn · (l-bn)計算得到一非收斂序列b，為保證函數的高度混沌性，參數的范圍設為3. 9彡a彡4，bn e [O, I]和n e [1，M*N]，將序列b轉換為一相位序列C，其值滿足Cn = exp (ibn)，序列c可按列式構造一大小為M*N的混沌隨機相位矩陣C ； (3)根據P(x，y)= C(x, y) · exp[i α (χ, y)]計算得到一大小為Μ*Ν的矩陣P,其中
全文摘要
一種基于混沌隨機相位和相干疊加原理的數字圖像隱藏方法。按如下兩大步驟進行一是圖像的隱藏兩幅大小相同的灰度圖像分別用作待隱藏圖像和隱藏的結果，利用密鑰參數經混沌函數生成一序列，序列轉換為相位矩陣，通過該矩陣和待隱藏圖像計算出一矩陣，再通過所得的矩陣和隱藏結果圖像計算得到作為密鑰的相位矩陣；二是圖像的復原復原過程是隱藏過程的逆過程，利用密鑰組和隱藏結果能完全恢復出原始圖像；本發明用于圖像的快速加密和解密，具有計算簡單直接，安全性高的特點，利用本方法能將大量同尺寸的圖像加密成同一幅圖像，只需根據不同的密鑰組就能還原出對應的不同明文，得到的加密結果可以是任意與原圖像同尺寸的已知圖像，更具欺騙性。
文檔編號G06T1/00GK103023633SQ20121043841
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月6日 優先權日2012年11月6日
發明者汪小剛, 周國泉, 趙道木 申請人:浙江農林大學