[发明专利]一种基于三维Logistic映射的图像双重置乱方法

摘要

一种基于三维Logistic映射的图像双重置乱方法，属于数字图像处理领域。图像正置乱过程：先获取待置乱图像IMAGE的尺寸为M×N，根据三维Logistic映射公式分别获取5×M×N个三维Logistic映射函数值，分别取5×M×N的末尾M个第一维、5×M×N的末尾N个第二维和5×M×N的末尾M×N个第三维的Logistic函数值，并分别对他们进行升序排序，得到位置序列index1、index2和index3；用序列index1和index2对IMAGE进行像素位置置乱，得到图像Image，再将Image一维化为image；再用index3取余255的结果与image进行异或运算，改变图像像素值，得到图像fig，并将fig转换为IMAGE图像尺寸大小，得到图像FIG，即为置乱图像。本发明利用三维Logistic映射的函数值序列分别改变待置乱图像的像素位置和像素值，实现了对图像的双重置乱；具有置乱的通用性强，安全性好的优点。

主权项

一种基于三维Logistic映射的图像双重置乱方法，其特征在于：该置乱方法分为图像的正置乱、图像的逆置乱两部分；所述的图像正置乱过程如下：设待置乱图像为IMAGE、迭代次数为cycle、随机数密钥为key，置乱后的图像为FIG；利用三维Logistic映射的函数值序列分别改变待置乱图像的像素位置和像素值，从而得到置乱后的图像；步骤如下：1）定义迭代次数cycle=k；2）获取待置乱图像IMAGE的尺寸为M×N，根据三维Logistic映射公式分别获取5×M×N个三维Logistic映射函数值，分别取5×M×N的末尾M个第一维、5×M×N的末尾N个第二维和5×M×N的末尾M×N个第三维的Logistic函数值，并分别对他们进行升序排序，得到位置序列index1、index2和index3；3）一次迭代开始：用序列index1和index2对IMAGE进行像素位置置乱，得到图像Image，并将其赋值给IMAGE，一次迭代结束；4）如果cycle不等于k，说明迭代次数未完成，转到步骤3）继续迭代，直到迭代次数为k，此时得到的图像结果为Image；5）将Image一维化为image；再用index3取余255的结果与image进行异或运算，改变图像像素值，得到图像fig，并将 其转换为IMAGE图像尺寸大小的图像Fig，输出最终结果为FIG,FIG即为置乱后图像；至此，正置乱过程结束；所述的图像正逆置乱过程如下：设待置乱图像为FIG、迭代次数为cycle，随机数密钥为key，置乱后的图像为OUT；根据得到的置乱图像，按照正置乱的逆过程进行置乱图像的恢复，具体步骤如下：1）定义迭代次数cycle=k；2）同正置乱过程一样，获取相同的index1、index2、index3；3）将置乱图像FIG一维化为fig，再用index3取余255的结果与fig进行异或运算，得到图像fin，并将fin升维成FIG大小的图像Fig；4）一次迭代开始：用序列index1和index2对Fig进行像素位置逆置乱，得到图像Out，并将结果赋值给Fig,则一次迭代结束；5）如果cycle不等于k，说明迭代次数未完成，转到步骤4）继续迭代，直到迭代次数为k，此时得到的Out输出为OUT，OUT即为置乱后图像；至此，逆置乱过程结束。