1.基于掌纹验证的二维混沌映射的无人机遥感图像保护方法,其特征在于,包括:S1、提取密文接收方的掌纹图像的特征作为密钥;
S2、通过密钥获得二维混沌映射所需的初始参数;
S3、结合初始参数,通过二维混沌映射生成混沌序列,并基于混沌序列求得密钥矩阵;
S4、对无人机遥感图像进行扫描置乱处理,得到置乱后的无人机遥感图像;
S5、结合密钥矩阵对置乱后的无人机遥感图像进行三维裂变扩散处理,得到加密后的图像;
S6、密文接收方需要获取明文医无人机遥感图像时,再次生成其密钥对应的密钥矩阵;
S7、结合步骤S6生成的密钥矩阵,对加密后的图像进行三维裂变逆扩散处理,得到置乱的图像;
S8、对步骤S7得到的置乱的图像进行逆置乱处理,从而得到密文接收方的明文无人机遥感图像;
步骤S3的过程包括:
步骤A1、初始化变量、设定参数值:公式(x0,y0);迭代次数i=1;N0为设定值,依据密钥获得;给定二维混沌公式中参数a和b的值,获取原图像的长度M,宽度N;
步骤A2、进行迭代循环 次获得x(1)至 组成的尺寸为 的数组序列x,其中L=M*N:
D1、更新x(i)的值:
D2、i=i+1;
步骤A3、截取 截取 将两个随机序列连
接起来作为新的序列x;
步骤A4、计算x:x=mod(floor(x*10^6),256);
步骤A5、计算y=x;
步骤A6、计算z=x;
步骤A7、使用Reshape函数,将混沌序列x、y、z分别转化为密钥矩阵X2D、Y2D、Z2D;
L为明文无人机遥感图像转换成二维向量后该二维向量的长度。
2.根据权利要求1所述的基于掌纹验证的二维混沌映射的无人机遥感图像保护方法,其特征在于,对明文无人机遥感图像进行扫描以及置乱处理的过程中,扫描分成三部分进行,第一部分对应明文无人机遥感图像的左下部分,第二部分对应明文无人机遥感图像的对角线部分,第三部分对应明文无人机遥感图像的右上部分。
3.根据权利要求2所述的基于掌纹验证的二维混沌映射的无人机遥感图像保护方法,其特征在于,左下部分的扫描得到数组Line1:Line1[2(k‑1)^2+j]=img[m‑2(k‑1)+floor(j/2),floor((j+1)/2)]其中, 且j=1,2,...,4(s‑1)+1;
Line1[2(k‑1)^2+j]表示Line1的第2(k‑1)^2+j个点像素的值,img[m‑2(k‑1)+floor(j/2),floor((j+1)/2)]表示图像中第m‑2(k‑1)+floor(j/2)行和第floor((j+1)/2)列的像素值;
对角线的扫描得到数组Line2:
Line2[s]=img[s,s]
其中,s=1,2,...,n;
右上部分的扫描得到数组Line3:
其中,k=(n‑2)/2+1,(n‑2)/2,...,1且j=1,2,...,4(k‑1)+1)表示Line3的第
个点像素的值,而img[floor((j+1)/2),2x((n‑2)/2+1+1‑k)+floor(j/2)]表示图像中第floor((j+1)/2)行和第2x((n‑2)/2+1+1‑k)+floor(j/2)列的像素值。
4.根据权利要求3所述的基于掌纹验证的二维混沌映射的无人机遥感图像保护方法,其特征在于,对扫描得到的图像进行置乱,过程包括:将Line1,Line2,Line3进行拼接,得到Line:Line=Line1||Line2||Line3;
符号||表示将Line1,Line2,Line3三个数组按顺序水平拼接成一个单一数组Line,即长为1、宽为n*n的数组矩阵;
使用Reshape公式将扫描得到的长为1、宽为n*n的数组矩阵重新变成长为n,宽为n的矩阵:Line=Reshape(Line,n,n),即得到置乱后的无人机遥感图像。
5.根据权利要求4所述的基于掌纹验证的二维混沌映射的无人机遥感图像保护方法,其特征在于,三维裂变扩散的过程包括正序阶段和反序阶段;
图像P分为R、G、B三层;
在正序阶段,加密过程从明文图像的左上角开始,向右下角进行扩散;对于每个层(1,
1)和(M,N)以外的像素,像素受到同一层和其他层中左侧以及上方像素的影响;经过正序阶段后,将图像P转换为图像D;
在反序阶段,以相反的顺序运行,即右下角开始,向左上角进行扩散,像素受到同一层和其他层中右侧以及下方像素的影响;经过反序阶段后,将图像D转换为图像E。
6.根据权利要求5所述的基于掌纹验证的二维混沌映射的无人机遥感图像保护方法,其特征在于,正序阶段包括如下:
B1、使用下式加密图像P每个层位于(1,1)的像素:D(1,1,1)=mod(P(1,1,1)+X2D(1,1),256)D(1,1,2)=mod(P(1,1,2)+Y2D(1,1),256)D(1,1,3)=mod(P(1,1,3)+Z2D(1,1),256)B2、使用下列两个式加密图像P位于其每个层第一行和第一列的像素:D(i,1,1)=mod(P(i,1,1)+X2D(i,1)+D(i‑1,1,1)+D(i‑1,1,3),256)D(i,1,2)=mod(P(i,1,2)+Y2D(i,1)+D(i‑1,1,2)+D(i‑1,1,1),256)D(i,1,3)=mod(P(i,1,3)+Z2D(i,1)+D(i‑1,1,3)+D(i‑1,1,2),256)D(1,j,1)=mod(P(1,j,1)+X2D(1,j)+D(1,j‑1,1)+D(1,j‑1,3),256)D(1,j,2)=mod(P(1,j,2)+Y2D(1,j)+D(1,j‑1,2)+D(1,j‑1,1),256)D(1,j,3)=mod(P(1,j,3)+Z2D(1,j)+D(1,j‑1,3)+D(1,j‑1,2),256)B3、使用下列公式加密图像P中每个层剩下的像素,最后得到图像D:D(i,j,1)=mod(P(i,j,1)+X2D(i,j)+D(i,j‑1,3)+D(i‑1,j,3),256)D(i,j,2)=mod(P(i,j,2)+Y2D(i,j)+D(i,j‑1,1)+D(i‑1,j,1),256)D(i,j,3)=mod(P(i,j,3)+Z2D(i,j)+D(i,j‑1,2)+D(i‑1,j,2),256)反序阶段包括如下:
C1、使用下列公式加密图像D位于每一层的(M,N)和(1,1)像素:E(M,N,1)=mod(D(1,1,1)+X2D(M,N),256)E(M,N,2)=mod(D(1,1,2)+Y2D(M,N),256)E(M,N,3)=mod(D(1,1,3)+Z2D(M,N),256)C2、对于图像D位于每一层第M行和第N行的像素,分别用下列两个公式进行加密:E(i,N,1)=mod(D(i,N,1)+X2D(i,N)+E(i+1,N,1)+E(i+1,N,2),256)E(i,N,2)=mod(D(i,N,2)+Y2D(i,N)+E(i+1,N,2)+E(i+1,N,3),256)E(i,N,3)=mod(D(i,N,3)+Z2D(i,N)+E(i+1,N,3)+E(i+1,N,1),256)E(M,j,1)=mod(D(M,j,1)+X2D(M,j)+D(M,j+1,1)+D(M,j+1,2),256)E(M,j,2)=mod(D(M,j,2)+Y2D(M,j)+D(M,j+1,2)+D(M,j+1,3),256)E(M,j,3)=mod(D(M,j,3)+Z2D(M,j)+D(M,j+1,3)+D(M,j+1,1),256)C3、对于在图像D中剩余的像素,使用下列公式加密获得最终加密的图像E:E(i,j,1)=mod(D(i,j,1)+X2D(i,j)+E(i,j+1,3)+E(i+1,j,2),256)E(i,j,2)=mod(D(i,j,2)+Y2D(i,j)+E(i,j+1,3)+E(i+1,j,3),256)E(i,j,3)=mod(D(i,j,3)+Z2D(i,j)+E(i,j+1,2)+E(i+1,j,1),256)其中,X2D、Y2D、z2D为相应的密钥矩阵。