基于分數(shù)傅里葉變換和像素置亂的雙圖像加密算法研究.pdf

1、圖像加密是網(wǎng)絡傳輸和存儲過程中保護用戶隱私信息的一種重要方法。光學信息處理系統(tǒng)的超快處理速度，使得光學加密方法在圖像安全系統(tǒng)中占有非常重要的地位。傳統(tǒng)的光學加密方案是基于傅立葉變換的雙隨機相位編碼技術(shù)(DRPE)。目前已有多種像素置亂技術(shù)應用于數(shù)字圖像加密中，于此同時分數(shù)傅里葉變換(FRFT)已經(jīng)引起了光學研究者們的研究興趣。其中雙隨機相位編碼加密技術(shù)具有較高的安全性，因而得到了國內(nèi)外學者的廣泛關注。
　　針對傳統(tǒng)的圖像加密方法具

2、有相鄰圖像間存在串擾效應、系統(tǒng)復雜、需要迭代計算和安全性不高等缺點，本文研究了一種新的雙圖像加密算法。該算法通過融合像素置亂技術(shù)和分數(shù)傅里葉域雙隨機相位編碼技術(shù)實現(xiàn)了對兩幅圖像的加密。實驗結(jié)果表明結(jié)合光學圖像加密技術(shù)和數(shù)字圖像置亂技術(shù)有效的提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，針對傳統(tǒng)的圖像解密系統(tǒng)僅需相位板密鑰的低安全性，本文提出了在圖像編碼為相位函數(shù)之前先對圖像進行像素置亂操作，繼而對像素位置進行改變使得在

3、解密圖像時依賴該置亂操作方法，該方法的安全性依賴于置亂系統(tǒng)的參數(shù)敏感性、相位掩膜和分數(shù)傅里葉階數(shù)的隨機性。
　　其次，研究了一種雙圖像加密方法，構(gòu)造了圖像加密系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用兩種像素置亂操作方法、兩次分數(shù)傅里葉變換和兩塊相位掩膜板將兩幅原始圖像加密為一幅平穩(wěn)白噪聲圖像。
　　最后，通過MATLAB平臺對該加密系統(tǒng)進行實現(xiàn)。仿真實驗中對該方法的可行性進行了闡述和分析，安全性能分析體現(xiàn)了該方法具有多重密鑰并擁有較大的密鑰空間。