删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

基于差异混合掩码与混沌Gyrator变换的光学图像加密算法

本站小编 Free考研考试/2022-01-03

陈艳浩1,,,
刘中艳2,
周丽宴3
1.河南师范大学网络中心 ??新乡?? 453000
2.南阳理工学院计算机学院 ??南阳?? 473004
3.郑州大学信息工程学院 ??郑州?? 450001
基金项目:国家自然科学基金(U1204606),教育部科技发展中心专项研究资助课题(2017B06113),河南省高等学校重点科研资助项目(16A520083),河南省信息技术研究基金(ITE12071)

详细信息
作者简介:陈艳浩:男,1980年生,讲师,研究方向为图像处理、信息安全、大数据分析
刘中艳:男,1983年生,工程师,研究方向为图像处理、网络信息安全、光学应用
周丽宴:女,1972年生,副教授,研究方向为图像处理、信息安全、人工智能
通讯作者:陈艳浩 Chenyhao5005htc@163.com
中图分类号:TP391

计量

文章访问数:927
HTML全文浏览量:439
PDF下载量:33
被引次数:0
出版历程

收稿日期:2018-05-14
修回日期:2018-08-25
网络出版日期:2018-12-05
刊出日期:2019-04-01

Optical Image Encryption Algorithm Based on Differential Mixed Mask and Chaotic Gyrator Transform

Yanhao CHEN1,,,
Zhongyan LIU2,
Liyan ZHOU3
1. Network Center, Henan Normal University, Xinxiang 453000, China
2. School of Computer, Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473004, China
3. School of Information Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (U1204606), The Special Research Funding Project of Science and Technology Development Center of Ministry Education (2017B06113), The Key Research Funding Projects of Universities in Henan (16A520083), The Information Technology Research Foundation Project of Henan Province (ITE12071)


摘要
摘要:为了提高光学加密技术的抗选择明文攻击能力与未知攻击下的解密质量,该文设计了基于差异混合掩码与混沌Gyrator变换的光学图像加密算法。将输入明文转换成相应的快速响应码;考虑明文特性,根据Logistic映射,生成一个混沌相位掩码;同时,联合径向希尔伯特与波带片相位函数,将其与混沌相位掩码融合,构建了混合相位掩码;随后,利用明文图像迭代Logistic映射所输出的随机序列来计算Gyrator变换的旋转角度,结合混合相位掩码,对快速响应码进行调制,形成Gyrator频谱;引入等量分解技术,将Gyrator频谱分割为两个分量,并设置不同的阶数,形成两个差异螺旋相位掩码;利用奇异值分解(SVD)方法,将其中一个Gyrator频谱分量进行处理,并联合两个差异螺旋相位掩码,分别对其相应的正交矩阵进行编码;最后,通过组合编码后的正交矩阵与对角矩阵,基于可逆SVD技术,输出加密密文。理论分析了所提算法抵抗明文攻击和裁剪攻击的能力,以及加密结果针对密钥变化的敏感性水平。实验结果验证了所提算法拥有良好的安全性能。
关键词:光学图像加密/
差异混合掩码/
螺旋相位掩码/
Gyrator变换/
奇异值分解
Abstract:In order to improve the ability of anti-chosen plaintext attack and decryption quality under unknown attack in current optical encryption technology, an optical image encryption algorithm based on chaotic Gyrator transform and differential mixed mask is proposed. The input plaintext is converted into its corresponding Quick Response (QR) code. The chaotic phase mask is generated according to the Logistic map. At the same time, the radial Hilbert and the zone plate phase function are combined to fuse with the chaotic phase mask for constructing the mixed phase mask. Then, a random sequence of Logistic chaotic maps is used to calculate the rotation angle of the Gyrator transformation, and the QR code is modulated to form Gyrator spectrum by combining the mixed phase mask. The Gyrator spectrum is divided into two components by introducing the equivalent decomposition technique, and two differential spiral phase masks are obtained by setting up different orders. Then, the Singular Value Decomposition (SVD) is introduced to process one of the Gyrator spectral components so that its corresponding orthogonal matrix is encoded by combining two differential phase masks. Finally, by combining the encoded orthogonal matrix and diagonal matrix, the encrypted cipher is outputted based on thereversible SVD technology. The ability of resisting plaintext attack and clipping attack, as well as the sensitivity level of the encryption results to key change is analyzed theoretically. Experimental results show that the algorithm has good security performance.
Key words:Optical image encryption/
Differential hybrid mask/
Spiral phase mask/
Gyrator transform/
Singular Value Decomposition (SVD)



PDF全文下载地址:

https://jeit.ac.cn/article/exportPdf?id=3d9df024-f58a-47d3-9e6e-473e4b0e0093
相关话题/光学 图像 技术 网络 河南师范大学

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 多尺度局部结构主导二值模式学习图像表示
    张东波,,易良玲,许海霞,张莹1.湘潭大学信息工程学院??湘潭??4111052.机器人视觉感知与控制国家工程实验室??长沙??410012基金项目:国家自然科学基金(61602397),湖南省自然科学基金(2017JJ2251,2017JJ3315),湖南省重点学科建设项目详细信息作者简介:张东波 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 一种面向运营成本优化的虚拟网络功能部署和路由分配策略
    史久根,张径,,徐皓,王继,孙立合肥工业大学计算机与信息学院??合肥??230009基金项目:国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ030595)详细信息作者简介:史久根:男,1963年生,副教授,研究方向为嵌入式系统、计算机网络和软件定义网络张径:男,1993年生,硕士生,研究方向为软件定义网 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 面向带宽碎片最小化和QoS保障的数据中心网络流量调度算法
    唐宏,王欣欣,,刘亦星重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室??重庆??400065基金项目:****和创新团队发展计划(IRT_16R72)详细信息作者简介:唐宏:男,1967年生,教授,研究方向为计算机网络、移动通信王欣欣:女,1994年生,硕士生,研究方向为数据中心网络、软件定义网络刘亦星: ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 四表集抄通信网络虚拟化方案及组网算法研究
    胡致远1,,,宋晓凤1,黄天聪1,李晓娣1,周瑞芳1,徐鑫2,蒙占宇3,彭强41.重庆大学通信工程学院??重庆??4000442.国网重庆市电力公司电力科学研究院??重庆??4011233.国网电科院深国电公司??深圳??5180004.中国移动通信集团重庆有限公司??重庆??401121基金项目: ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于灰度变换与两尺度分解的夜视图像融合
    朱浩然1,刘云清1,,,张文颖2,31.长春理工大学电子信息工程学院??长春??1300222.长春理工大学光电工程学院??长春??1300223.中国科学院光电研究院??北京??100094详细信息作者简介:朱浩然:男,1987年生,博士生,研究方向为图像融合、图像增强等刘云清:男,1970年生, ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 失真代价动态更新的自适应彩色图像隐写算法
    汤光明,姜明明,,孙艺解放军战略支援部队信息工程大学??郑州??450001基金项目:国家自然科学基金(61601517),信息保障技术重点实验室开放基金(KJ-15-106)详细信息作者简介:汤光明:女,1963年生,教授,博士生导师,研究方向为网络安全、信息隐藏姜明明:女,1994年生,硕士生, ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于无迹卡尔曼滤波估计的无线传感器网络时钟分辨率优化
    何灏,,易卫东,陈永锐,王喆中国科学院大学电子电气与通信工程学院??北京??100041基金项目:国家科技支撑计划(Y2140161A5),国家863计划(O812041A04)详细信息作者简介:何灏:男,1987年生,博士生,研究方向为无线传感器网络、图像处理易卫东:男,1959年生,教授,研究方 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 软件定义网络中基于效率区间的负载均衡在线优化算法
    史久根,徐皓,,张径,王继合肥工业大学计算机与信息学院??合肥??230009基金项目:国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ030595)详细信息作者简介:史久根:男,1963年生,副教授,研究方向为嵌入式系统、计算机网络和无线传感器网络徐皓:男,1994年生,硕士生,研究方向为软件定义网络、 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于代码进化的恶意代码沙箱规避检测技术研究
    梁光辉,庞建民,,单征1.解放军信息工程大学??郑州??4500012.数学工程与先进计算国家重点实验室??郑州??450001基金项目:国家自然科学基金(61472447,61802435,61802433)详细信息作者简介:梁光辉:男,1987年生,博士生,研究方向为恶意代码分析庞建民:男,19 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 面向众核密码处理器的高效负载均衡技术
    戴紫彬1,尹安琪1,,,曲彤洲1,南龙梅1,21.解放军信息工程大学??郑州??4500012.复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室??上海??201203详细信息作者简介:戴紫彬:男,1966年生,教授,博士生导师,研究方向为可重构计算与安全专用芯片设计尹安琪:女,1995年生,硕士生,研究方 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03