測(cè)量矩陣受控的圖像壓縮感知與圖像加密算法.pdf

1、近年來(lái),壓縮感知(Compressive Sensing,簡(jiǎn)寫(xiě)為CS)作為一種新的信號(hào)采集方式受到廣泛的關(guān)注,壓縮感知應(yīng)用于加密的研究也不斷出現(xiàn)。本論文介紹了壓縮感知理論,利用壓縮感知的壓縮特性以及壓縮感知中測(cè)量矩陣的可控性,結(jié)合隨機(jī)像素交換,Arnold置亂和索引置亂等置亂算法設(shè)計(jì)了四種新的圖像加密算法。主要研究工作如下:
　　提出了基于壓縮感知和隨機(jī)像素交換的圖像壓縮和加密融合算法。將原圖像均分為四塊,對(duì)每一塊進(jìn)行壓縮加密,之

2、后利用隨機(jī)像素交換置亂對(duì)相鄰的加密壓縮后的塊進(jìn)行像素置亂。測(cè)量矩陣構(gòu)造為循環(huán)矩陣,并通過(guò)Logistic混沌序列來(lái)控制首行向量來(lái)達(dá)到控制測(cè)量矩陣的目的。將用于隨機(jī)像素交換的隨機(jī)矩陣和測(cè)量矩陣?yán)壴谝黄饋?lái)增加系統(tǒng)的安全性。相比于將整個(gè)測(cè)量矩陣作為密鑰,該算法能有效地減小密鑰消耗量。
　　基于壓縮感知設(shè)計(jì)了一種可以同時(shí)完成加密和壓縮的圖像壓縮加密融合算法?？紤]物理可實(shí)現(xiàn)性,采用部分Hadamard矩陣作為測(cè)量矩陣。通過(guò)控制選取Hada

3、mard矩陣中不同的行向量來(lái)控制測(cè)量矩陣的構(gòu)造。之后利用索引置亂方法對(duì)壓縮解密后的圖像進(jìn)行置亂。該算法對(duì)密鑰非常敏感,能夠抵抗多種攻擊。
　　針對(duì)直接將測(cè)量結(jié)果作為加密圖像輸出無(wú)法抵抗選擇明文攻擊的缺陷,利用Hadamard矩陣的正交性,提出了基于2D壓縮感知的可抵抗選擇明文攻擊的圖像壓縮加密算法。對(duì)圖像在兩個(gè)方向上分別進(jìn)行一次壓縮感知。通過(guò)控制選取Hadamard矩陣中不同行向量來(lái)控制測(cè)量矩陣的構(gòu)造。
　　提出了基于壓縮感