[发明专利]彩色图像加密方法、装置和存储介质

说明书

本发明公开了一种彩色图像加密方法、装置和存储介质，方法包括：矩阵提取步骤，提取彩色图像的像素矩阵P；跨平面置乱步骤，将所述像素矩阵输入第一预设模型，置乱所述像素矩阵P中的元素，得到置乱矩阵S；非顺序扩散步骤，将所述置乱矩阵S输入到第二预设模型，改变所述置乱矩阵中的元素值，输出结果矩阵C。本发明充分考虑彩色图像的内在特性，通过跨平面置乱步骤和非顺序扩散步骤快速地同时改变彩色图像三个颜色平面的所有像素位置和像素值，达到很好的加密效果和很高的安全性。

技术领域

本发明涉及图像加密技术领域，尤其是涉及一种彩色图像加密方法、装置和存储介质。

背景技术

随着现今信息技术的飞速发展，大量的数字信息每时每刻都在生成，并在各种类型的网络媒介中传播。数字图像具有非常直观的视觉效果，是使用最广泛的数字信息的格式之一。此外，数字图像可能包含很多潜在的额外信息，例如，个人照片不仅可以看出某人的外表形象，还可以传达其年龄信息和健康状况。因此，保护数字图像的私密信息免遭未经授权的使用是至关重要的。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种彩色图像加密方法，能够充分利用彩色图像的特点，快速地同时改变彩色图像三个颜色平面的所有像素位置和像素值，达到很好的加密效果和很高的安全性。

本发明还提出一种彩色图像加密装置。

本发明还提出一种计算机可读存储介质。

第一方面，本发明的一个实施例提供了一种彩色图像加密方法：包括：

矩阵提取步骤，提取彩色图像的像素矩阵P；

跨平面置乱步骤，将所述像素矩阵P输入第一预设模型，置乱置乱所述像素矩阵P中的元素中的元素，得到置乱矩阵S；

非顺序扩散步骤，将所述置乱矩阵S输入到第二预设模型，改变所述置乱矩阵中的元素值，输出结果矩阵D。

进一步地，所述像素矩阵P为RGB矩阵。

进一步地，所述跨平面置乱步骤，将所述像素矩阵P输入第一预设模型，置乱置乱所述像素矩阵P中的元素，得到置乱矩阵包括：

通过预设函数生成混沌序列L；

将所述混沌序列L重新排列成一个三维混沌矩阵A、二维混沌矩阵B和二维混沌矩阵C；

将所述三维混沌矩阵A按预设维度元素值的大小排序，得到三维索引矩阵I；

将所述二维混沌矩阵B按预设维度元素值的大小排序，得到二维索引矩阵T；

将所述二维混沌矩阵C按预设维度元素值的大小排序，得到二维索引矩阵Q；

通过所述二维索引矩阵T计算第一索引矩阵J，其中J(i,m₁,k)＝Q(k)_j，其中i∈{1…M}，m₁＝((j-T(k)_i-1)modN)+1，k∈{1,2,3}，j∈{1…N}；

通过所述三维索引矩阵I调整所述像素矩阵P中的元素值，并获得第二像素矩阵P'，具体为P'(i,j,k)＝P(i,j,I(i,j,k))，其中i∈{1…M}，j∈{1…N}，k∈{1…3}；

通过所述第一索引矩阵J置乱所述第二像素矩阵P'中元素的位置得到置乱矩阵S，具体为S(m₂,n,k)＝P'(r,c,k)，其中r＝i，c＝J(i,j,k)，m₂＝(r-J(1,j,k)-1)modM)+1，n＝J(m₂,j,k)，i∈{1,2,3}；

其中M、N分别为所述像素矩阵P行数和列数。