专利名称：基于混沌随机相位和相干叠加原理的数字图像隐藏方法
基于混沌随机相位和相干叠加原理的数字图像隐藏方法技术领域：
本发明涉及一种信息安全技术领域，特别是图像的加密和隐藏方法。背景技术：
随着互联网技术的迅速发展和对大量图像信息传输需求的日益增加，数字图像安全处理技术已变得更加重要，探索和开发图像加密和隐藏技术具有很高的学术和应用价值。而基于光学原理的图像处理技术是图像安全处理领域新的研究热点，目前应用较为广泛的是利用双随机相位编码技术，结合光学傅立叶变换、光学分数傅立叶变换或菲涅耳变换的图像编码方法，其加密结果为接近统计无关的均匀随机噪声。另外也可以通过迭代光学傅立叶变换等方法，将明文加密成另一幅已知图像。由于这些光学加密方法所需硬件成本高，光路复杂，灵活性低以及失真较大，因此在实际应用上受到了很大限制。但基于上述加密原理的数字图像处理技术则没有这些限制，从而大大增加了这些技术的实用性。
利用这些基于光学原理的数字加密方法对图像进行处理之后通常可以得到均匀随机噪声，并且在未知正确解密密钥的情况下攻击者无法通过加密结果获取原图。但这些数字加密的过程通常要经历多次光学传输变换的运算，而且加密结果也为复振幅，不利于数字的打印或显示。而通过采用相位恢复算法，即利用迭代傅里叶算法，可将待加密的数字图像加密成另一幅已知图像(隐藏结果)，结果具有欺骗性，从而不容易引起攻击者的注意，避免不必要的攻击。由迭代运算得到的相位分布则可以作为解密密钥。但采用基于相位恢复算法的图像隐藏技术均存在计算量大、信息不能完全复原等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供基于混沌随机相位和相干叠加原理的图像快速隐藏方法。
解决上述技术问题采用如下技术措施本基于混沌随机相位和相于叠加原理的图像快速隐藏方法按如下步骤进行
一、图像的隐藏
(I)两幅已知大小均为M*N的灰度图像，归一化后的灰度值矩阵分别为X1J2,由X1 变换为X2的密钥组设为(a、bp R)，其中R在隐藏过程中产生；
(2)由密钥参数(a、Id1)根据混沛函数bn+1 = a · bn · (l_bn)计算得到一非收敛序列b，为保证函数的高度混沌性，参数的范围设为3. 9彡a彡4，bn e
和n e [1，M*N]， 将序列b转换为一相位序列C，其值满足Cn = exp (ibn)，序列c可按列式构造一大小为M*N 的混沌随机相位矩阵C ；
(3)根据 P(x, y) = C(x, y) · exp[i α (χ, y)]计算得到一大小为 M*N 的矩阵 P,其u .ηV )中( Λ-, V I = JT cl! CCOS^l ................................................J ·"'"Ti
(4)根据 R(x，y) = P(x，y) · exp[i β (x, y)]计算得到矩阵 R，其中
权利要求
1. 一种基于混沌随机相位和相干叠加原理的数字图像快速隐藏方法，其特征是按如下步骤进行 一、图像的隐藏 (1)两幅已知大小均为M*N的灰度图像，归一化后的灰度值矩阵分别为XpX2,由X1变换为X2的密钥组设为(a、bp R)，其中R在隐藏过程中产生； (2)由密钥参数(a、、)根据混沌函数bn+1-a· bn · (l-bn)计算得到一非收敛序列b，为保证函数的高度混沌性，参数的范围设为3. 9彡a彡4，bn e [O, I]和n e [1，M*N]，将序列b转换为一相位序列C，其值满足Cn = exp (ibn)，序列c可按列式构造一大小为M*N的混沌随机相位矩阵C ； (3)根据P(x，y)= C(x, y) · exp[i α (χ, y)]计算得到一大小为Μ*Ν的矩阵P,其中
全文摘要
一种基于混沌随机相位和相干叠加原理的数字图像隐藏方法。按如下两大步骤进行一是图像的隐藏两幅大小相同的灰度图像分别用作待隐藏图像和隐藏的结果，利用密钥参数经混沌函数生成一序列，序列转换为相位矩阵，通过该矩阵和待隐藏图像计算出一矩阵，再通过所得的矩阵和隐藏结果图像计算得到作为密钥的相位矩阵；二是图像的复原复原过程是隐藏过程的逆过程，利用密钥组和隐藏结果能完全恢复出原始图像；本发明用于图像的快速加密和解密，具有计算简单直接，安全性高的特点，利用本方法能将大量同尺寸的图像加密成同一幅图像，只需根据不同的密钥组就能还原出对应的不同明文，得到的加密结果可以是任意与原图像同尺寸的已知图像，更具欺骗性。
文档编号G06T1/00GK103023633SQ20121043841
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者汪小刚, 周国泉, 赵道木 申请人:浙江农林大学