1.一种基于螺旋置乱的超混沌系统图像加密方法,其特征在于,包括以下步骤:载入图像的像素矩阵序列,并对载入的像素矩阵序列进行两次螺旋置乱,获取中间密文图像;
初始化混沌系统,并对输入混沌系统的初值进行预处理;
经过混沌系统进行2000+m*n/4次迭代,生成四个伪随机序列x1、y1、z1、u1,其中m、n为载入图像的尺寸,并根据生成的四个伪随机序列合成序列xyzu;
基于中间密文图像和合成序列对明文图像进行扩散操作,得到密文图像;
选取一张与载入图像大小相同的图像作为载体图像,将密文图像嵌入到载体图像中,得到加密的图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于螺旋置乱的超混沌系统图像加密方法,其特征在于,对载入的像素矩阵序列进行两次螺旋置乱包括:在像素矩阵中随机选取三个像素点作为起始点,记录选取的坐标后,进行螺旋置乱操作;
在进行一轮螺旋置乱操作之后,再随机选取三个点记录坐标后,进行螺旋置乱操作,得到图像的中间密文。
3.根据权利要求1所述的一种基于螺旋置乱的超混沌系统图像加密方法,其特征在于,混沌系统表示为:其中, 分别表示变量x、y、z、u对时间求导后的变量;a、b、c、d、e、f、g、h为混沌系统的系数,当a=20.5、b=68.8、c=42、d=0.6、e=4、f=4.5、g=5、h=0.8时,系统进入混沌状态。
4.根据权利要求3所述的一种基于螺旋置乱的超混沌系统图像加密方法,其特征在于,用户输入四个数x0、y0、z0、u0作为秘钥,混沌系统的初值表示为:其中,m0为明文图像的像素平均值。
5.根据权利要求1所述的一种基于螺旋置乱的超混沌系统图像加密方法,其特征在于,根据生成的四个伪随机序列合成序列xyzu包括:将四个伪随机序列x1、y1、z1、u1的前2000个值丢弃,并按照四个伪随机序列的第一个数的大小对四个序列进行降序排序,按照排序后的顺序将四个伪随机序列进行合并,得到合成序列xyzu。
6.根据权利要求1所述的一种基于螺旋置乱的超混沌系统图像加密方法,其特征在于,基于中间密文图像和合成序列对明文图像进行扩散操作包括:其中,E(i,j)为密文图像E第i行、第j列的像素值,I′(i,j)为中间密文图像第i行、第j列的像素值;bitxor操作表示对xyzu序列与密文矩阵对应位置的值进行异或操作;k(n)为用于存储上一个加密的像素值的数组,且k(1)=1。
7.根据权利要求1所述的一种基于螺旋置乱的超混沌系统图像加密方法,其特征在于,将密文图像嵌入到载体图像中表示为:F′=α*E+(1-α)*F
其中,F′为将密文图像嵌入到载体图像中得到的加密图像;E为密文图像;F为载体图像;α表示隐藏强度参数。
8.根据权利要求1所述的一种基于螺旋置乱的超混沌系统图像加密方法,其特征在于,隐藏强度参数α的值不大于0.5。