一种有效的加密隐藏算法

以原始图像作为保护信息，利用迭代算法，求得作为加密结果函数和密钥函数的纯相位形式（相息图），然后将加密结果函数隐藏在一个普通图像（或者其它形式）中，完成图像的加密隐藏过程。纯相位形式的隐藏方法，不但将加密和隐藏两种技术结合起来，而且具有特别优良的特性：基于信息隐藏的特点，算法有效降低了外来的恶意攻击可能性；基于加密结果的噪声特性，提高了视觉容许的可隐藏信息量，同时能有效地抗击裁剪、噪声等的影响，具有很强的“鲁棒”性。计算机仿真结果验证了这一点。     

基于混沌序列的加密图像隐藏方法

混沌序列仅依赖于初始条件，可以由确定性系统产生，而且具有白噪声的特点，非常适合于图像加密。本文以混沌序列构成随机相位列阵对相位型图像进行加密，将加密结果作为隐藏信息，进行图像加密隐藏，具有很高的安全性和实用性。计算机仿真实验验证了这一点。     

基于离散余弦变换的复值加密图像隐藏技术

提出了一种基于宿主图像离散余弦变换(DCT)的复值加密图像隐藏技术,待隐藏图像经双随机相位编码后的复值加密图像按一定规律隐藏在放大的宿主图像的离散余弦变换系数中.在提取隐藏图像过程中,利用相邻像素相减(NPVS)算法对藏有信息的宿主图像离散余弦变换系数进行运算,提取出隐藏的复值加密图像.经过正确的双随机相位解码,可获得原隐藏图像.研究了不同嵌入权重因子ω下藏有信息的宿主图像和解码后隐藏图像的各自相关度,分析了在ω=0.2情况下藏有信息的宿主图像的剪切对提取的隐藏图像质量的影响和基于数字全息的三维物体信息隐藏,结果表明该图像隐藏技术隐藏信息量大,抗剪切能力强,保密性好.     

基于菲涅耳变换的盲信息隐藏技术

在研究双随机相位加密和数字水印技术的基础上,提出了一种新的基于菲涅耳变换 的盲信息隐藏方法。该方法将待隐藏水印信息经过透镜组微缩或放大成像后,利用随机相位 板进行随机相位加密,然后离轴记录其像全息图像,通过编码将其以适当强度嵌入到原始宿 主图像中,从而实现盲信息隐藏。理论分析和仿真实验表明：该方法对JPEG有损压缩、图像 剪切、噪声污染、图像旋转、中值滤波等具有一定的抵抗能力,且具有一定安全性 、鲁棒性和不可见性,对于提高传输信息的隐蔽性具有重要意义。     

单通道彩色图像加密方案

设计了一种基于三相位编码的单通道彩色图像加密方法。将彩色图像转换到HSI空间,I分量即可作为相位编码的原始待加密图像;H分量可作为第1个相位,采用双图像加密算法对S分量加密后得到的相位,与H分量构成了对I分量加密的2个相位,第3个相位密钥是S分量加密后得到的相位与变换输出的相位之差。由于基于分数傅里叶变换(FrFT)的双随机相位编码技术具有很高的安全性,在增加一重相位编码后,进一步提高了安全性,在不知道密钥的情况下几乎不可能获得原图像信息,由此保证了彩色图像加密的安全性。模拟实验结果验证了该方法的有效性和安全性。给出了光学实现方案,基于该算法设计了多幅彩色图像的加密方案。     

基于数字全息和混沌随机相位编码的双图像加密

为了提高图像的加密效率,提出了一种基于三步 相移数字全息和混沌随机相位编码的 双图像加密方法。两幅图像分别作为振幅部分和相位部分被编码为一幅复数图像,该复数图 像被置于物光路中不同位置处的两块混沌随机相位板编码后与参考光进行干涉,从而将两幅 图像的信息隐藏于三幅全息图中。在该方法中,混沌系统的初值和控制参数取代随机相位板 做密钥,使密钥的管理和传输更为便捷。此外,衍射距离和入射波长也可作为解密过程中的 密钥,使该方法的安全性得以进一步提高。计算机模拟结果表明,任何一个密钥错误时,都 不能解密得到原图像的任何有效信息。此外,该方法对噪声攻击和剪切攻击具有较强的鲁棒 性。     

基于二元相息图的信息隐藏

将加权的二元相息图隐藏于彩色的宿主图像中,采用彩色图像直方图相似度研究了加入隐藏信息以后宿主图像色彩的变化以及隐藏信息权值对宿主图像色彩畸变的影响.被隐藏的二元相息图由原始待加密图像采用基于相息图迭代的双随机相位加密技术,用有记忆的模拟退火算法获得.该方法既保证了隐藏信息的安全性,又提高了信息提取时的光学效率,解码过程不依赖于原宿主图像.讨论了水印图像的不同剪切度对隐藏信息提取质量的影响.模拟实验结果证明了该方法的有效性.     

基于混沌卷积的光学图像分块加密方法

基于分块压缩感知理论和随机卷积理论，提出了一种基于混沌卷积的光学图像分块加密方法。首先将图像分为大小相同的分块子图像，针对每个子图像，利用级联混沌系统生成混沌相位模板和混沌振幅模板，将子图像与混沌相位模板进行混沌卷积；然后利用混沌振幅模板进行混沌下采样，获得加密压缩后的分块图像；最后将各分块加密图像复原为最终的加密图像。该方法每个分块子图像具有不同的加密密钥，以提高算法的安全性，混沌卷积过程中采用分数傅里叶变换替代傅里叶变换，以增大密钥空间。对加密方法的抗噪声攻击性、抗裁剪攻击性、统计特性、密钥敏感性等进行仿真实验，结果表明了该方法的可行性和安全性。     

基于干涉原理和相位恢复算法的图像加密系统

以基于相位恢复算法和光学干涉原理为基本理论依据,提出了一种新的全相位光学图像加密系统。该加密系统利用一块随机相位板作为加密密钥,在其作用下输入图像被数值加密成两块相位板。这两块相位板的衍射图样视觉上无法分辨其内容,但却包含了解密所需要的信息。加密过程中,加密密钥与待加密图像分别作为输入平面和输出平面上的约束条件,在干涉原理的基础上通过迭代运算得到加密结果,即输入面上不同于加密密钥的另一个相位板的相位分布以及傅立叶频域上的相位分布。加密密钥的引入起到了置乱系统输入面相位分布的作用。解密过程中,加密过程中使用的随机相位板和迭代过程中生成的两块相位板缺一不可。计算机仿真实验结果表明,本文提出的加密系统具有算法收敛快、加密结果不存在非线性双随机相位加密和干涉加密方法中发现的信息泄露问题的优点。     

基于计算全息的菲涅尔双随机相位加密技术

基于傅里叶计算全息技术,结合菲涅尔双随机相位加密系统,提出了一种数字图像加密方法。该方法以傅里叶计算全息图记录菲涅尔衍射双随机相位加密图像,傅里叶计算全息加密图像隐藏了原图像大小尺度信息,而且再现多个图像,必须针对加密图像共轭方可解密,提高了图像加密的安全性,并且解决了普通方法加密图像难存储的问题,作为原始明文的拥有者,两个随机相位板,应用波长,两次菲涅尔衍射的距离都可作为解密密钥。     

基于小波变换域的图像加密技术研究

如何确保基于网络的图像/视频信息的安全,是当前信息处理技术领域的亟待解决的难点和研究热点之一。本文利用混沌映射的随机性以及不可预测性,产生混沌序列矩阵对变换矩阵系数进行调整,再对系数进行置乱处理,然后利用信息隐藏技术对密钥进行隐藏,实现图像信息的高强度加密。仿真实验结果表明:该方法在不增加图像数据量的情况下,能够快速实现图像信息混沌复合加密,加密强度高、破解困难,恢复图像与原图像一致性良好,加密图像的抗干扰和抗压缩性能优良。     

基于混沌加密与自适应混合的数字图像隐藏技术

在分析信息加密传统方法的基础上,讨论利用变化了的Logistic系统,借助密码形成的初始参数对图像数据进行加密,混沌加密图像.论述了混合图像隐藏的一般方法,针对混合参数的选取这一难点提出了自适应混合算法.最后利用自适应混合图像的隐藏算法对加密图像信息进行了隐藏处理,实验证明这种算法简单、安全、鲁棒性好,而且克服了以往混合图像有隐藏轮廓显现的缺陷.     

利用数字全息和相位恢复算法实现信息加密

提出了一种基于数字全息技术和相位恢复算法的信息加密方法。运用相位恢复算法得到数字全息图的纯相位频谱分布,实现了对全息图的加密;对纯相位频谱分布实施逆傅里叶变换(IFT)则可以得到解密后的全息图。利用菲涅耳近似法和卷积法对解密后的全息图进行数字重构得到了再现像。该加密方法区别于常用的随机相位加密方法,不再需要制作随机相位板。实验结果表明,该加密方法既适用于对二维图像加密,也适用于对三维物体进行加密。     

New image evaluation method and its application

Image encryption and hiding effect evaluation standard is used in image encryption and hiding algorithm widely. In order to evaluate the effect of image encryption and hiding fleetly and effectually, new image encryption and hiding effect evaluation indexes are presented based on probability of pixel's neighborhood. Simulation results show that the new method is simple and approach to man's subjective results. At the same time, a new image edge detection algorithm is presented using the evaluation indexes. Simulation results show that our method is simple and better effect can be got.     

一种基于新型符号函数的小波阈值图像去噪算法

在现有阈值去噪算法的基础上提出了一种基于新型符号函数的小波阈值图像去噪算法,该算法提出的新阈值函数具有连续可导、小波系数偏差小、阈值自适应性强等优势.不仅保留了分解后的低频小波系数,还有效滤除了高频系数中的噪声系数,使得重构后的图像更接近原始图像.对高斯白噪声的Bridge图像、Lena图像及含“斑点噪声”的B超Fetus图像进行仿真,实验的结果表明,无论是新阈值函数的视觉效果,还是定量指标PSNR和MSE,均优于现有的阈值图像去噪算法.其边缘及细节信息能得到较好的保护,无明显振荡,图像更平滑、均匀,且在复杂噪声背景下,该方法具有较好的顽健性.     

Enhanced hybrid image security algorithms for high definition images in multiple applications

Protection of multimedia information from different types of attackers has become important for people and governments. A high definition image has a large amount of data, and thus, keeping it secret is difficult. Another challenge that security algorithms must face with respect to high definition images in medical and remote sensing applications is pattern appearances, which results from existing regions with high density in the same color, such as background regions. An encryption and hiding based new hybrid image security systems are proposed in this paper for the purpose of keeping high definition images secret. First, one hiding method and two encryption methods are used in two hybrid algorithms. The new hiding algorithm proposed here starts by applying reordering and scrambling operations to the six Most Significant Bit planes of the secret image, and then, it hides them in an unknown scene cover image using adding or subtracting operations. Second, two different ciphering algorithms are used to encrypt the stego-image to obtain two different hybrid image security systems. The first encryption algorithm is based on binary code decomposition, while the second algorithm is a modification of an advanced encryption standard. After evaluating each hybrid algorithm alone, a comparison between the two hybrid systems is introduced to determine the best system. Several parameters were used for the performance, including the visual scene, histogram analysis, entropy, security analysis, and execution time.

     

一种高安全性的数字图像加密算法

提出了一种新的高安全性的数字图像置乱加密算法。该算法变换过程中可以通过密钥进行控制．安全程度仅取决于密钥的长度，避免了Arnold等其它置乱加密算法安全性不高的缺点；该算法变换速度快．几次变换就可以达到很好的置乱效果，在信息隐藏和数宇水印中有很大的实用价值。还给出了一种新的置乱程度的评价标准。     

球面波照明下傅里叶变换全息多图像加密方法研究

为了减少加密系统所用模板数,简化隐藏图像对解密过程的影响,采用球面波照明研究了基于傅里叶变换全息的多图像加密隐藏方法,并进行了加密、加密图像隐藏和解密的理论分析和数值模拟,加密图像和原始图像间的相关系数趋于0,宿主图像和加密图像的叠加系数0.3时,宿主图像和隐藏图像的相关系数趋于1,解密图像和原始图像间的相关系数趋于1。结果表明,该加密隐藏方法的加密、解密和隐藏效果良好。