一种基于纹理复杂度分类的遥感图像快速加密方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113949783A(43)申请公布日2022.01.18(21)申请号202111211805.7(22)申请日2021.10.18(71)申请人中南大学地址410000湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人王晶邓敏唐建波丁晨刘宝举(74)专利代理机构长沙轩荣专利代理有限公司43235代理人李崇章(51)Int.Cl.H04N1/44(2006.01)H04L9/00(2022.01)H04L9/14(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称一种基于纹理复杂度分类的遥感图像快速加密方法(57)摘要本公开实施例中提供了一种基于纹理复杂度分类的遥感图像快速加密方法，属于图像处理技术领域，具体包括：获取目标图像的波段数以及每个波段的二维像素值矩阵，并根据预设图像分块大小对每个二维像素值矩阵进行扩充及图像分块，得到每个二维像素值矩阵对应的图像分块集合；根据信息熵对每个图像块进行分类；分别对不同类型的图像块进行分等级加密，并将加密后的图像块按照图像分块的顺序进行拼接，得到加密矩阵；整体置乱，得到密文图像。通过本公开的方案，根据预设图像分块大小进行图像分块，并针对遥感图像本身的纹理特征，进行图像纹理复杂度分类，进而针对不同复杂度类型的图像，采取不同的加密算法，提高了遥感图像的加密效率和安全性。CN113949783ACN113949783A权利要求书1/2页1.一种基于纹理复杂度分类的遥感图像快速加密方法，其特征在于，包括：获取目标图像的波段数以及每个波段的二维像素值矩阵，并根据预设图像分块大小对每个所述二维像素值矩阵进行扩充及图像分块，得到每个所述二维像素值矩阵对应的图像分块集合；计算全部所述图像分块集合中每个图像块的信息熵，并根据所述信息熵对每个所述图像块进行分类；分别对不同类型的图像块进行分等级加密，并将加密后的图像块按照图像分块的顺序进行拼接，得到加密矩阵；将加密后的图像块的等级信息、所述目标图像的原始规格信息和所述图像块的分块信息存储至所述加密矩阵中并进行整体置乱，得到密文图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于,所述获取目标图像的波段数以及每个波段的二维像素值矩阵，并根据预设图像分块大小对每个所述二维像素值矩阵进行扩充及图像分块，得到每个所述二维像素值矩阵对应的图像分块集合的步骤，包括：根据所述预设图像分块大小和预设公式，计算所述目标图像的分块数量；根据所述分块数量得到所述目标图像的原始规格信息和所述图像块的分块信息；所述目标图像的原始规格信息和所述图像块的分块信息对每个所述二维像素值矩阵的行/列进行扩充；根据所述分块数量对扩充后的二维像素值矩阵进行分块，得到每个所述二维像素值矩阵对应的图像分块集合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于,所述计算全部所述图像分块集合中每个图像块的信息熵，并根据所述信息熵对每个所述图像块进行分类的步骤，包括：根据预设的熵公式计算每个所述图像块的信息熵；将每个所述图像块的信息熵与预设区间进行比对，确定每个所述图像块的类型，形成所述加密后的图像块的等级信息和图像类型集合，其中，所述类型包括简单纹理图像集合、中等纹理图像集合和复杂纹理图像集合。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于,所述分别对不同类型的图像块进行分等级加密，并将加密后的图像块按照图像分块的顺序进行拼接，得到加密矩阵的步骤，包括：对所述简单纹理图像集合的每个所述图像块进行非等长Arnold变换，得到第一加密图像集合；对所述中等纹理图像集合的每个所述图像块，利用Logistic混沌函数生成伪随机数序列，并将所述伪随机数序列的所有元素乘以像素最大值并取整，得到加密序列；根据所述中等纹理图像集合的每个所述图像块对应的二维矩阵和所述加密序列进行异或加密，得到第二加密图像集合；对所述复杂纹理图像集合的每个图像块分别进行多层整数小波变换，得到每个图像块的初始低频数据和其他分量数据；将所述初始低频数据和所述加密序列进行异或加密，得到加密低频数据；将所述加密低频数据和其他分量数据进行整数小波重构和非等长Arnold变换，得到第三加密图像集合；将所述第一加密图像集合、所述第二加密图像集合和所述第三加密图像集合按照图像2CN113949783A权利要求书2/2页分块的顺序进行拼接，得到所述加密矩阵。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于,所述将加密后的图像块的等级信息、所述目标图像的原始规格信息和所述图像块的分块信息存储至所述加密矩阵中并进行整体置乱，得到密文图像的步骤，包括：在所述加密矩阵添加全为0的两列矩阵，将所述加密后的图像块的等级信息和所述图像块的分块信息分别添加至一列矩阵中并进行非等长Arnold置乱，得到密文矩阵；根