基于多层参数扰动的混沌映射图像加密系统的设计与实现

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1、基于多层参数扰动的混沌映射图像加密系统的设计与实现混沌图像加密算法从应用两个logistic函数产生的混沌序列相互置乱后得到置乱列置乱图像的像素值到应用Arnold变换与logistic映射相结合，既改变图像的像素值，有改变了图像的像素位置，达到加大图像混乱度与加密复杂度的目的。实验步骤加密部分1．设原图为I（x,y）,使用Arnold变换，对图像I进行像素位置置乱，得到置乱图像O（x,y）;2．通过logistic函数由不同的初值key1,key2,key3产生三个不同的混沌序列;3．三个序列置乱得到一个机密序列L；4．使

2、用L对图像O进行像素值置乱，最终得到加密图像Z。解密部分通过对各个部分的逆运算图像Ｚ进行解密。在实验初期，选定logistic函数产生混沌序列对图像进行置乱，密钥的有效范围是（0，1），大致结构如下图所示：实验结果如下：经过logistic混沌序列置乱（密钥设置为0.123，0.124，0.1）后有：解密后得到考虑到单纯的logistic混沌系统加密抗破解不强，复杂度不够，所以需要再加入其他的置乱算法进一步置乱图像。由此，本实验选用Arnold变换。实验如下（迭代100次）：把两种加密结合起来，这样就加大了图像的复杂度，实验

3、如下：经过Arnold变换后得到：接着进行logistic置乱，得到加密图像：通过逆运算最终还原由于采用了Arnold变换，所以加密图像就有了较大的局限性，不能够达到广泛加密的目的，而且目前图像复杂度还是不够高，还原效果也不是很好，所以实验下一步將针对这些不足决定采取分位平面并且对信息量最大的位平面进行分块加密的方法。使用更准确的方法尽量减少误差，得到效果更好的还原图像。对于一个256的灰度图像，位平面分离后如图所示：对这些平面分块（只分块含信息量多的位平面）后分别进行加密，具体步骤大致如下图：这样，不仅改变了图像的直方图，

4、总的平均灰度值也改变了，而且采用可渐进式的解码算法，只要任一层的密钥不对都不可能把图像恢复。大大提高了加密算法安全性。下一步工作主要就是针对这个思路展开算法设计以及优化。