[发明专利]基于压缩感知的视觉安全和数据安全的图像加密、解密方法

摘要

本发明涉及一种基于压缩感知的视觉安全和数据安全的图像加密、解密方法，首先利用SHA 256哈希函数得到明文图像的256位哈希值作为图像秘钥，并计算一维skew tent混沌映射和zigzag置乱的初始数值；对明文图像进行稀疏，对系数矩阵进行zigzag置乱；然后利用一维skew tent混沌映射生成测量矩阵，对置乱矩阵进行测量和量化，得到压缩加密后的图像，嵌入到视觉有意义的载体图像中，得到最终视觉有意义的密文图像。本发明实现明文图像的视觉安全和数据安全，秘钥空间大，对明文高度敏感，具有更强的抵抗蛮力攻击、选择明文攻击、已知明文攻击的能力，不需要额外存储空间，密文图像可以被快速有效的传输和存储。

主权项

1.一种基于压缩感知的视觉安全和数据安全的图像加密方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤1.利用SHA 256哈希函数对大小为m×n的明文图像P进行计算，得到图像秘钥key，并计算一维skew tent混沌映射和zigzag置乱的初始数值；步骤2.利用离散小波变换对明文图像P进行稀疏处理，得到系数矩阵P1；对系数矩阵P1按照zigzag路径进行置乱，得到置乱后的矩阵P2；通过预设阈值TS，对矩阵P2进行修正，得到修正后的矩阵P3；步骤3.利用一维skew tent混沌映射生成用于压缩感知的测量矩阵Φ，并对矩阵P3进行测量，得到测量值矩阵P4，其中，明文图像P的压缩率表示为CR，测量矩阵Φ的尺寸为M×N，则M＝CR×m，N＝m，矩阵P4的尺寸为M×n；步骤4.对矩阵P4的元素进行量化，得到矩阵P5，即为压缩加密之后的密文图像；步骤5.选择一个大小为m×n的视觉图像作为载体图像CI，并对它实施离散小波变换，得到四个矩阵：低频部分分解系数LL、水平方向分解系数LH、垂直方向分解系数HL和对角线方向分解系数HH，把矩阵P5嵌入其中，再次进行离散小波反变换，得到最终的视觉有意义的密文图像。