[发明专利]三维Arnold变换和混沌序列结合的图像加密方法

权利要求书

1.一种三维Arnold变换和混沌序列结合的图像加密方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1）、选取一幅                                                的灰度图像作为待加密图像，获得其二维矩阵数据，并对图像进行重构，得到图像的维矩阵数据；

2）、将处理后的维矩阵作4次三维Arnold变换得到置乱后的图像信息矩阵；

3）、选取初值产生一组Logistic混沌序列，其中；

4）、从混沌序列中随机从某一值开始依次取个元素组成混沌序列，并对作转换处理，得到处理后的序列；                            

5）、设一维零矩阵，矩阵的大小为，将混沌序列的元素顺次放入矩阵中，然后将与置乱后的图像信息矩阵进行逐位异或运算操作，得到加密后的图像信息矩阵；

6）、将加密后的图像信息矩阵中的元素依次放入二维图像矩阵中，的大小为，其中，再将信息矩阵按照图像标准格式保存，得到最终的加密图像；

7）、解密时，先将加密图像变换为维数据矩阵，并取加密过程中维混沌序列矩阵，然后将与矩阵进行逐位异或运算操作，得到图像信息矩阵；

8）、将维矩阵作4次三维Arnold反变换操作，得到矩阵；

9）、将维矩阵中的数据顺次放入的二维矩阵中，并将矩阵按照图像标准格式保存，得到最终的解密图像。

2.根据权利要求1所述三维Arnold变换和混沌序列结合的图像加密方法，其特征在于，所述步骤1）中图像进行重构过程：确定数值，使得，若的值不等于任何数值的三次方，则取最小的值，使，然后按矩阵的行（列）顺次依次读取的元素顺次放至维零矩阵中，矩阵的大小为。

3.根据权利要求1所述三维Arnold变换和混沌序列结合的图像加密方法，其特征在于，所述步骤2）中三维Arnold变换变化公式为：

 mod N ， ，mod表示模运算，为图像的阶数。

4.根据权利要求1所述三维Arnold变换和混沌序列结合的图像加密方法，其特征在于，所述步骤4）中转换处理为：。

5.根据权利要求1所述三维Arnold变换和混沌序列结合的图像加密方法，其特征在于，所述步骤8）中三维Arnold反变换变化公式为：

 mod N ， ，mod表示模运算，为图像的阶数。