[发明专利]一种基于光混沌的彩色图像加密传输的方法及其系统

权利要求书

1.一种基于光混沌的彩色图像加密传输的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

加密步骤：首先读入原始图像，使原始图像经过预处理部分将其进行分割，再对图像进行置乱加密和扩散加密，利用混沌激光输出作为其混沌序列，从中提取出混沌密钥，将混沌密钥与用户输入的密钥进行混合得到加密密匙，从而完成图像的加密过程，得到加密图像；

所述混沌密钥部分由8个参数控制，它们分别是；L是一个阈值在0到1的浮点数；S是一个整数；这八个参数可由以下公式得到：

；

式中是中的第i个，是8个16比特长的二进制序列；K=65535；M是3D猫映射中最大的矩阵长度；

解密步骤：首先读入加密图像，然后使加密图像经过置乱解密和扩散解密并结合混沌密钥对加密图像进行解密，从而完成图像的解密过程，得到解密图像；其中加密过程中置乱加密和扩散加密的顺序不做限定，解密过程中置乱解密和扩散解密的顺序根据加密过程中来进行适应性调整。

2.如权利要求1所述的基于光混沌的彩色图像加密传输的方法，其特征在于，图像置乱加密与扩散加密的算法为Logistic映射、Tent映射、Henon映射、Baker映射、TD-ERCS映射，Chen混沌映射、lorenz混沌映射或超混沌映射系统。

3.一种实现权利要求1或2所述基于光混沌的彩色图像加密传输的方法的系统，其特征在于，所述系统包括激光器模块，图像加密模块，图像解密模块和传输模块；激光器模块和图像加密模块相连，传输模块分别连接激光器模块、图像加密模块和图像解密模块；

激光器模块产生同步的光混沌信号，产生的激光混沌信号用于提取加密密钥，同时也是传输过程中的混沌载波；原始图像通过图像加密模块进行图像加密处理后，对加密图像与混沌载波进行调制，将调制后的信号通过传输模块进行传输，接收机接收到传输信号后，解调出加密图像；加密后的图像通过图像解密模块进行图像解密处理后，实现图像的恢复。

4.如权利要求3所述的基于光混沌的彩色图像加密传输的系统，其特征在于：所述激光器模块包括主激光器、从激光器、分束器、光学衰减器、光隔离器、中性密度滤光片、光学加法器、光学减法器和光开关；

所述激光器模块利用主激光器产生混沌信号，输出的混沌信号通过分束器、光学衰减器、光隔离器、中性密度滤光片后分别注入了两个从激光器，经过延时光纤的传输实现混沌信号的同步并从混沌输出中提取加解密使用的密钥空间，再由光学加法器、光学减法器、光开关实现混沌掩盖混沌调制技术。

5.如权利要求3所述的基于光混沌的彩色图像加密传输的系统，其特征在于：所述激光器模块产生混沌信号的方式可以是光注入型、光反馈型或光电反馈型。