[发明专利]一种图像加密的方法、装置、设备以及存储介质

权利要求书

1.一种图像加密的方法，其特征在于，包括：

将待加密的原始图像转换为M×N的二维数组H后，输入至已设置初始密钥和初始参数的预选混沌系统中；

对所述原始图像进行L级的小波分解，得到多个不同小波子带系数中的低频子带系数和高频子带系数；

利用所述预选混沌系统对所述低频子带系数进行置乱；

将置乱后的低频子带系数和所述高频子带系数进行L层小波逆变换，得到大小为M×N的重构图像；

对所述重构图像进行图像扩散，得到所述原始图像的目标加密图像。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将待加密的原始图像转换为M×N的二维数组H后，输入至已设置初始密钥和初始参数的预选混沌系统中包括：

将三维Logistic混沌系统的初始密钥x₀,y₀,z₀以及初始参数α,β,γ输入至所述三维Logistic混沌系统；

将待加密的原始图像转换为M×N的二维数组H后，输入至所述三维Logistic混沌系统。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将三维Logistic混沌系统的初始密钥x₀,y₀,z₀以及初始参数α,β,γ输入至所述三维Logistic混沌系统包括：

利用MD5为所述原始图像生成一个唯一的32位的16进制的哈希值，得到所述原始图像的MD5值；

根据所述原始图层的MD5值进行初始密钥的迭代计算，生成所述三维Logistic混沌系统的中间密钥，并将所述中间密钥输入至所述三维Logistic混沌系统。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述原始图像进行L级的小波分解，得到多个不同小波子带系数中的低频子带系数和高频子带系数包括：

对所述原始图层进行L级小波分解，得到3L+1个不同小波子带的系数矩阵M_L×M_L，从而得到不同小波子带的系数矩阵的低频子带系数和高频子带系数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述重构图像进行图像扩散，得到所述原始图像的目标加密图像包括：利用改进后的重力模型

对所述重构图像进行图像扩散，从而得到所述原始图像的目标加密图像；

其中，G为重力系数，x,y,z为粒子P的坐标，m(x,y,z)为粒子P的质量，m_ij(i,j)为所述原始图像中像素点(i,j)位置的质量；z≠0；m(x,y,z)和m_ij(i,j)均大于0；m(x,y,z)＝|x³-2y²+3z³|；m_ij(i,j)＝18i²+j³+5。

6.一种图像加密的装置，其特征在于，包括：

输入模块，用于将待加密的原始图像转换为M×N的二维数组H后，输入至已设置初始密钥和初始参数的预选混沌系统中；

分解模块，用于对所述原始图像进行L级的小波分解，得到多个不同小波子带系数中的低频子带系数和高频子带系数；

置乱模块，用于利用所述预选混沌系统对所述低频子带系数进行置乱；

逆变换模块，用于将置乱后的低频子带系数和所述高频子带系数进行L层小波逆变换，得到大小为M×N的重构图像；

扩散模块，用于对所述重构图像进行图像扩散，得到所述原始图像的目标加密图像。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述输入模块具体用于：

将三维Logistic混沌系统的初始密钥x₀,y₀,z₀以及初始参数α,β,γ输入至所述三维Logistic混沌系统；

将待加密的原始图像转换为M×N的二维数组H后，输入至所述三维Logistic混沌系统。