[发明专利]基于多分辨率奇异值分解和混沌序列的图像加密方法

权利要求书

1.一种基于多分辨率奇异值分解和混沌序列的图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：

对载体图像进行多分辨率奇异值分解；

使用混沌序列(x_n,y_n)构建序列μ_n以对秘密图像进行置乱，其中，所述混沌序列为：

其中，所述α＝1.40，所述β＝0.20，所述序列μ_n为：

μ_n＝mod((x_n-y_n)×10³,256)，

其中，mod(·)表示为取余运算，在置乱时，按照序列μ_n的降序进行置乱操作；

将置乱后的秘密图像分解为第一子图像和第二子图像；

分别将所述第一子图像和所述第二子图像作为所述载体图像第一方向和第二方向的细节成分，进行所述多分辨率奇异值分解的逆变换，以得到包含所述秘密图像的载体图像。

2.根据权利要求1所述的基于多分辨率奇异值分解和混沌序列的图像加密方法，其特征在于，所述对载体图像进行多分辨率奇异值分解，进一步包括：

将所述载体图像分成不重叠的尺寸为p×q个图像块，并将每个图像块排列成pq×1的向量后通过堆叠列生成矩阵(X₁)_pq×(mnpq)，其中，所述载体图像的尺寸为m×n；

计算所述矩阵X₁的散布矩阵，其中，所述散布矩阵为：

其中，中心化矩阵所述散布矩阵T₁的尺寸为pq×pq；

对所述散布矩阵T₁进行奇异值分解，得到：

其中，所述U₁和所述V₁为大小为pq×pq的正交矩阵，所述S₁为降序形式排列的奇异值，其中，s₁(1)≥s₁(2)≥...≥s₁(pq)；

构建矩阵其中，的每一行可被重新排列形成(m/p)×(n/q)的矩阵，对应最大特征值的近似分量，表示图像的低频信息，所述的剩余行对应其余特征值的细节分量，表示图像的高频信息。

3.根据权利要求1所述的基于多分辨率奇异值分解和混沌序列的图像加密方法，其特征在于，所述将置乱后的秘密图像分解为第一子图像和第二子图像，进一步包括：

将置乱后的秘密图像进行取整、取余操作，以将置乱后的秘密图像分解成所述第一子图像和第二子图像。

4.根据权利要求1所述的基于多分辨率奇异值分解和混沌序列的图像加密方法，其特征在于，所述载体图像第一方向为所述载体图像多分辨率奇异值分解的垂直方向和对角方向中的一个，所述载体图像第二方向为所述载体图像多分辨率奇异值分解的垂直方向和对角方向中的另一个。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于多分辨率奇异值分解和混沌序列的图像加密方法，其特征在于，还包括：

对包含所述秘密图像的载体图像进行解密，其中，解密过程为加密过程的逆过程。

6.一种基于多分辨率奇异值分解和混沌序列的图像加密系统，其特征在于，包括：

奇异值分解模块，用于对载体图像进行多分辨率奇异值分解；

置乱模块，用于使用混沌序列(x_n,y_n)构建序列μ_n以对秘密图像进行置乱，其中，所述混沌序列为：

其中，所述α＝1.40，所述β＝0.20，所述序列μ_n为：

μ_n＝mod((x_n-y_n)×10³,256)，

其中，mod(·)表示为取余运算，在置乱时，按照序列μ_n的降序进行置乱操作；

图像分解模块，用于将置乱后的秘密图像分解为第一子图像和第二子图像；

加密模块，用于分别将所述第一子图像和所述第二子图像作为所述载体图像第一方向和第二方向的细节成分，进行所述多分辨率奇异值分解的逆变换，以得到包含所述秘密图像的载体图像。