[发明专利]图像加密方法及装置

说明书

本发明提供一种图像加密方法及装置，该方法，包括：获取明文图像的哈希函数值，根据所述哈希函数值获取所述明文图像对应的第一密钥；对所述明文图像进行稀疏变换处理，得到所述明文图像对应的离散矩阵；通过所述第一密钥对所述离散矩阵进行置乱处理，得到置乱后的中间矩阵，所述中间矩阵对应置乱后的明文图像；通过半张量压缩感知测量所述中间矩阵，输出第一加密矩阵，所述第一加密矩阵对应压缩加密后的明文图像。本发明中的方法有效减少了传输过程中图像数据的存储、传输量。

技术领域

本发明涉及图像传输技术领域，尤其涉及一种图像加密方法及装置。

背景技术

随着计算机通信技术的迅速发展，以人体参数进行远程监控的体域网(Body AreaNetwork,BAN)技术的应用场合也越来越多。由于体域网应用对象的特殊性，使得体域网中各个节点间进行无线传输的数据需要进行加密处理，以避免个人隐私的泄露。

目前，对图像数据的加密方式是针对每次测量到的数据设计一个相应的测量矩阵，然后通过混沌加密的方式处理测量矩阵，以实现对图像数据的加密。

但是，现有技术中的这种加密方式处理过程复杂，需要存储和传输大量的测量数据，应用在体域网中时，会造成体域网中节点间的数据传输时间长，极大地消耗了体域网的电能，从而影响体域网的使用。

发明内容

本发明提供一种图像加密方法及装置，以降低图像传输的存储和传输量。

第一方面，本发明提供了一种图像加密方法，包括：

获取明文图像的哈希函数值，根据所述哈希函数值获取所述明文图像对应的第一密钥；

对所述明文图像进行稀疏变换处理，得到所述明文图像对应的离散矩阵；

通过所述第一密钥对所述离散矩阵进行置乱处理，得到置乱后的中间矩阵，所述中间矩阵对应置乱后的明文图像；

通过半张量压缩感知测量所述中间矩阵，输出第一加密矩阵，所述第一加密矩阵对应压缩加密后的明文图像。

可选地，所述获取明文图像的哈希函数值，根据所述哈希函数值获取所述明文图像对应的第一密钥，包括：

通过SHA-256哈希函数处理所述明文图像，输出长度为256比特的输出数值，将所述256比特的输出数值按照预设的位数k划分成256/k个数值，将所述256/k个数值划分成3组；

将预设的3个初值分别添加至对应的组中，按照预设规则对每组中的数值进行异或处理，得到3个数值，将所述3个数值作为第一密钥。

可选地，所述对所述明文图像进行稀疏变换处理，得到所述明文图像对应的离散矩阵，包括：

对所述明文图像进行离散小波变换或者离散傅里叶变换，得到所述明文图像对应的离散矩阵。

可选地，通过所述第一密钥对所述离散矩阵进行置乱处理，包括：

采用Arnold变换置乱所述离散矩阵，Arnold变换是指：将离散矩阵中的数值进行重新排列；其中，所述第一密钥中的3个数值依次作为所述Arnold变换的置乱轮数、Arnold变换的置乱公式中的系数a、系数b。

可选地，所述通过半张量压缩感知测量所述中间矩阵，输出第一加密矩阵，包括：

预先设置半张量测量模型中的参数α、参数β、测量矩阵φ₁、辅助矩阵φ₂；x为输入信号，y观测信号；其中，测量矩阵φ₁由混沌序列生成，为半张量积运算符号；

将所述中间矩阵作为所述半张量测量模型的输入信号，所述半张量测量模型输出的观测信号构成第一加密矩阵。