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专利号: 2018100686391
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于离散域的彩色图像加密嵌入方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤101:将秘密图像特征系数引入Logistic混沌映射和Rabinovich超混沌映射中,所述步骤生成与秘密图像相关的混沌序列,所述步骤101进一步包括;计算秘密彩色图像RGB各个通道的平均值,将平均值加权求和获得影响因子Δ,将影响因子加在Logistic混沌映射和Rabinovich超混沌映射的初值上,生成与秘密图像相关的混沌序列;包括一组Logistic混沌序列和四组Rabinovich超混沌序列;

将加密后的图像嵌入到高频系数中具体包括:离散小波变换分离图像信号的高频部分和低频部分,选取大小为N×N的彩色图像C作为载体图像IC,将载体图像IC三通道分离得到各通道数据ICr、ICg、ICb,分别将数据ICr、ICg、ICb进行两次小波变换得到的高频系数矩阵,对该高频系数矩阵再做第二次小波变换得各个高频系数矩阵的系数矩阵,将加密图像I3的各通道数据Ir、Ig、Ib嵌入到图像C对应通道的数据ICr、ICg、ICb中;

Logistic混沌映射的满映射区间为xn∈[‑2β,2β], 其中,β为控制参数,xn表示状态变量第n次迭代值,当β∈(0,∞)时,logistc映射处于混沌状态;

Rabinovich超混沌映射为: 其中x、y、z、w表示Rabinovich超混沌映射的状态变量, a,b,d,k,c为衡量系统动力学特性的系统参数;

步骤102:采用Logistic混沌映射生成的序列重排图像每个像素点的RGB顺序,消除彩色图像的色彩信息;步骤103:利用Rabinovich超混沌映射生成的四组混沌序列中的一组序列分块置乱图像像素位置;步骤104:利用余下的三组Rabinovich超混沌序列中序列置乱秘密图像像素点位置和扩散图像离散小波变换DWT域低频系数,得到加密图像;步骤105:将加密图像嵌入到公开图像DWT变换后的高频系数中,隐藏加密图像信息。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,重排图像像素点的RGB顺序包括,读取秘密彩色图像I,图像I像素矩阵的行数和列数分别为m、n,取长度为m×n的Logistic混沌序列进行量化,使其分布在[0,1]范围内,然后转化成与图像I的像素点一一对应的矩阵Lm×n,以每个Logistic序列值作为判断标准,重排其对应像素点的RGB顺序,得到重排图像I1。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用Rabinovich超混沌序列中的一组分块置乱图像像素位置包括:选择Rabinovich超混沌映射生成的四组混沌序列中的其中一组混沌序列对重排后的图像I1像素点位置进行置乱,块内置乱和块间置乱交叉进行,重排图像I1经过分块置乱处理后得到像素点位置置乱后图像I2。

4.根据权利要求1‑3其中之一所述的方法,其特征在于,所述置乱秘密图像像素点位置为将各通道像素点在三通道内随机置乱,所述扩散图像低频系数为图像离散域的低频系数值的扩散,所述隐藏加密图像信息为将加密后的图像嵌入至公开图像离散域的高频系数当中。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用四维混沌序列中其余的三组混沌序列置乱与扩散低频系数进一步包括:采用Haar小波基函数,分别对图像I2的R、G、B通道进行一级小波变换后得到图像各通道的高频分量系数矩阵和低频系数矩阵,利用三组混沌序列分别对各通道的低频系数矩阵进行置乱,再将置乱后的低频系数矩阵中各系数的整数部分与Rabinovich超混沌序列按位异或,得到像素值扩散后的加密图像I3。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤103具体包括:设置三种级别大小的图像分块:最小子块min、中等子块mid、最大子块max,其中,max能被min整除;将图像I1扩充处理得到图像I'm'×n',其中,m'≥m,n'≥n,使得m'和n'能被min,mid和max整除。