完整版基于MATLAB的混沌序列图像加密程序Word文档格式.docx

1、其次，用Logistic混沌映射产生一个长度为的混沌序列k1，k2，A，kMN，并构造等差序列D：1，2，3，A，MN-1，MN。再次，将所产生的混沌序列k1，k2，A，kMN的MN个值由小到大排序，形成有序序列k1，k2，A，kMN，确定序列k1，k2，A，kMN中的每个ki在有序序列k1，k2，A，kMN中的编号，形成置换地址集合t1，t2，A，tMN，其中ti为集合1，2，A，MN中的一个；按置换地址集合t1，t2，A，tMN对序列C进行置换，将其第i个像素置换至第ti列，i=1，2，A，MN，得到C。将等差序列D做相同置换，得到D。最后，B是一个MN的矩阵，B（i ,j）=C（i-1）

2、M+j），其中i=1，2，A，M；j=i=1，2，A，N，则B就是加密后的图像文件。解密算法与加密算法相似，不同之处在于第3步中，以序列C代替随机序列k1，k2，A，kMN，即可实现图像的解密。2.用MATLAB的实现基于混沌的图像置乱加密算法本文借助MATLAB软件平台，使用MATLAB提供的文本编辑器进行编程实现加密功能。根据前面加密的思路，把加密算法的编程分为三个主要模块：首先，构造一个与原图a等高等宽的矩阵b加在图像矩阵a后面形成复合矩阵c：b=zeros（m1,n1）;ifm1=n1n1fore=1:b=（e,e）;endelse（n1-m1）b（m1+e-1）,e）=m1+e-1c

3、=zeros（m1*2,n1）;c=zeros（m1*2,1）;c=b,a;然后，用Logitic映射产生混沌序列：forn=1:n1+100x（n+1）=q*x（n）*（1-x（n）;endn=101:1:n1+100;y（n-100）=x（n）;最后，采用冒泡法将产生的混沌序列值由小到大进行排序，并利用同样的换序条理依次对复合矩阵的列和行进行打乱排序：forf=1:n1-1forh=f:n1ify（f）y（h）k=y（f）;y（f）=y（h）;y（h）=k;c1=c（:,f）;c（:,f）=c（:,h）;,h）=c1;forh=g:m1if y（fyh）k=y（f）y（f）=y（h）d1=

4、d（:d（:,f）=d（:h）=d;解密的程序与加密的相反。3.基于混沌的图像置乱加密算法效果分析利用Logistic混沌序列对图像像素点置乱对图像文件加密，其效果要比用Logistic混沌序列直接对图像文件加密好，令x0=03001，图2（b）为用Logistic混沌序列直接对图像文件爱你进行加密的图像，图2（c）为用Logistic混沌序列对图像像素点置乱对图像文件进行加密的图像，图2（d）为其的解密图像文件。4.设计原理 运用异或运算将数据进行隐藏，连续使用同一数据对图像数据两次异或运算图像的数据不发生改变，利用这一特性对图像信息进行加密保护。用户输入的密码必须在01之间任何一个数据进行

5、加密，并且加密的程序与解密的程序输入的密码必须一致才能正确解密。四.源程序%该程序针对图像近似系数和高频系数进行加密，以达到加密的效果clear all; t0 = clock; %测试程序运行时间im=imread（tank.jpg）;im1=rgb2gray（im）; %图像灰度化im1=medfilt2（im1,3 3）; %图像平滑处理figure;imshow（im1）;title（灰度化处理im1=double（im1）;%小波变换，获取图像的低频高频系数ca1,ch1,cv1,cd1=dwt2（im1,bior3.7figure（3）;subplot（231）;imshow（ca

6、1,）;图像近似subplot（232）;imshow（ch1）;低频水平分量subplot（233）;imshow（cv1）;低频垂直分量subplot（234）;imshow（cd1）,;高频分量%以下为混沌加密算法% M,N=size（ca1）;e=hundungen（M,N,0.1）;tt=0.1;fca1=mod（tt*ca1+（1-tt）*e,256）;subplot（235）;imshow（fca1,）;加密im2=idwt2（ca1,ch1,cv1,cd1,figure（4）;imshow（uint8（im2）,）;灰度图像小波重构im3=idwt2（fca1,ch1,cv1,

7、cd1,figure（5）;imshow（uint8（im3）,）;加密图像小波重构%以下为混沌解密算法% fca1,ch1,cv1,cd1=dwt2（im3,fca2=（fca1-（1-tt）*e）/tt;im4=idwt2（fca2,ch1,cv1,cd1,figure（6）;imshow（uint8（im4）,）;解密图像小波重构%置乱后图像的均值 figure（7）;subplot（221） imhist（uint8（im1）;初始图像的直方图subplot（222） imhist（uint8（fca1）;ca1系数加密之后的直方图subplot（223） imhist（uint8（i

8、m3）;加密之后的直方图subplot（224） imhist（uint8（im4）;解密之后的直方图ssy=sum（sum（im3）;%置乱后图像的均值uy=ssy/（M*N）;vy=sum（sum（im3-uy）2）;ssx=sum（sum（im1）;%原图像的均值ux=ssx/（M*N）;vx=sum（sum（im1-ux）2）;Variancey=vy/uy; %置乱后图像的方差Variancex=vx/ux; %原图像的方差%置乱度DDD=Variancey/Variancex;etime（clock,t0）五.运行结果及分析总结 1.运行结果：2.结果分析：由程序的运行结果来看，原图被加密后在显示出来，已经无法辨别其内容，实现了图像数据的隐藏，这种混沌序列方法对图像数据的加密是十分有用，实现了信息的保密，在网络传输中能够很好地保护图像数据不被第三方轻易获取其内容，实现数据的隐藏保护。3.心得体会通过运用matlab语言进行图像数据的加解密，不仅了解了matlab本身处理信息的优越性也了解了信息安全的必要性，对于信息的保密是十分重要的，尤其是一些安全部门。对于图像信息的加密了解了混沌序列的一些初步知识，对于混沌序列的思想有的一些了解，本程序是通过异或运算的特性对图像信息进行加解密，使图像信息的到保护。