[发明专利]一种基于3D HuntKill迷宫的数字置乱方法

摘要

本发明提供一种基于3D HuntKill迷宫的数字置乱方法，预先对HuntKill迷宫生成区域进行人为限定，从而可用于人为指定的任意3D封闭连通区域，同时按迷宫节点更新顺序对迷宫设定区域的每个节点赋予唯一的编号，由此产生迷宫设定区域所有节点的排列，在此基础上构造了基于3D HuntKill迷宫节点更新序列和节点更新序列复合的置乱方法，从而可将所有节点置乱。本发明所给出的置乱方法具有普适性和灵活性，在使用过程中不存在任何限制，不仅能应用于传统置乱方法所针对的规则区域，例如正方形和矩形区域，也可用于任意选定的3D封闭连通不规则区域置乱。本发明也给出了用于图像位面立方体，RGB立方体和RGB通道立方体的图像置乱方法。

主权项

1.一种基于3D HuntKill迷宫的数字置乱方法，其特征在于包括以下步骤：第1步：设定迷宫初始范围为S_init＝()_m×n×l和迷宫有效区域S_maze＝(s_i,j,k)_m×n×l且S_maze＝(s_i,j,k)_m×n×l为图像上3D局部不规则封闭连通区域，对于i＝0,…,m‑1,j＝0,…,n‑1,k＝0,…,l‑1，若则标记s_i,j,k＝‑1，反之则标记s_i,j,k＝0表示节点s_i,j,k未访问，若s_i,j,k＞0表示节点s_i,j,k已访问，统计有效区域范围内的节点数量Num_maze＝count(S_maze)；第2步：对于i＝0,…,m‑1,j＝0,…,n‑1,k＝0,…,l‑1，记s_i,j,k.0,s_i,j,k.1,s_i,j,k.2,s_i,j,k.3,s_i,j,k.4,s_i,j,k.5依次为节点s_i,j,k的下方墙、右方墙、上方墙、左方墙、底部墙和顶部墙，初始化s_i,j,k.d＝‑1,d＝0,1,2,3,4,5，s_i,j,k.d＝‑1表示有墙，s_i,j,k.d＝0表示无墙；第3步：选择随机数发生器y＝RG(x)，设定随机数发生器初始值RG.init＝seed，记已访问节点数量为Numvisited,Numvisited＝0，初始化迷宫节点更新序列Aupdate＝Φ；第4步：随机选取x＝x₀,y＝y₀,z＝z₀，标记s_x,y,z＝1，将(x,y,z)加入到节点更新序列A_update＝A_update.add((x,y,z))，Num_visited＝Num_visited+1；第5步：若Numvisited＜Nummaze，则循环执行第6步和第7步：第6步：若sx,y,z的周围相邻节点sx+1,y,z,sx,y+1,z,sx‑1,y,z,sx,y‑1,z,sx,y,z‑1,sx,y,z+1存在Smaze范围内未访问的节点，则按随机数发生器随机选择1个未访问节点，记为sx′,y′,z′，将sx,y,z和sx′,y′,z′之间的分割墙标记为0，更新x＝x′,y＝y′,z＝z′，标记sx,y,z＝1，Aupdate＝Aupdate.add((x,y,z))，Numvisited＝Numvisited+1；第7步：反之则从Aupdate随机选择1个节点坐标作为当前节点sx,y,z的坐标(x,y,z)并且满足sx+1,y,z,sx,y+1,z,sx‑1,y,z,sx,y‑1,z,sx,y,z‑1,sx,y,z+1存在未访问的Smaze范围内节点；第8步：利用步骤7最终得到的Aupdate构造Smaze＝(si,j,k)m×n×l范围内所有节点间的节点位置映射关系，用于改变图像上的3D局部不规则区域Smaze＝(si,j,k)m×n×l范围内的像素位置；从而将图像上3D局部不规则封闭连通区域Smaze＝(si,j,k)m×n×l范围内所有节点进行整体置乱。