基于分數傅里葉變換的圖像加密算法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著網絡多媒體技術、通信技術和傳輸技術的快速發(fā)展,信息安全越來越成為人們不容忽視的問題。圖像作為一種有效的信息載體,以其生動形象等特點被廣泛應用于各領域,因此圖像安全是信息安全的一個重要研究方向。圖像加密是保證圖像安全的一種有效手段。目前,已提出一系列圖像加密算法,其中基于分數傅里葉變換的圖像加密算法是研究熱點。本文在分數傅里葉變換、隨機相位編碼和相位恢復算法的基礎上,研究了兩種加密算法,并對加密算法進行了數值模擬。本文的主要工作概括如

2、下:
  介紹了分數傅里葉變換的基礎理論,提出了一種基于多階多參數離散分數階隨機變換的圖像加密算法。通過在多參數離散分數隨機變換的基礎上,將二維變換階次由水平和垂直方向各一個,變?yōu)榫仃嚨拿恳恍忻恳涣懈饕粋€,構造成多階多參數離散分數階隨機變換。將該變換直接運用于圖像加密,通過數值仿真,驗證了其有效性,且擁有很強的抗統(tǒng)計破解能力。相比于基于多參數離散分數階隨機變換的圖像加密算法,本文提出的算法擁有更多的變換參數,更大的秘鑰空間,安全性

3、進一步得到提高。結果顯示,此種加密法不僅有多重密鑰,密鑰靈敏度高,而且具有一定的魯棒性和抗噪性。
  提出了一種基于分數傅里葉變換的單通道彩色圖像加密算法。在該算法的加密過程中,通過旋轉色彩立方體使原彩色圖像從RGB彩色空間轉換到R'G'B'空間,選三個新的顏色分量,R'和G'分量分別作為幅度和相位,在進行相位調整后,進行一定階次的分數傅里葉變換,取變換結果中的幅度信息和新顏色分量B',運用基于分數傅里葉變換相位恢復的雙圖像加密算

4、法進行加密,最后再對之前的輸出進行三維置亂即可得到彩色密文圖像??臻g旋轉的參數,變換的階次和三維置亂中四個種子參數都可以作為加密系統(tǒng)的密鑰。數值仿真結果驗證了該加密方法的可行性、有效性以及安全性。
  通過仿真分析分數傅里葉變換的圖像特征,包含能量特征分布情況,相位和幅度的特征,總結出在任何階分數傅里葉域中,都能夠同時間反映圖像的頻域和空域,當變換階次不同的時候,分數傅里葉域圖像的頻域、空域等特征也將發(fā)生一定的變化。經過分析和研究

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