文章根據(jù)三個(gè)一維映射通過(guò)串聯(lián)及并聯(lián)構(gòu)造了一維復(fù)合混沌系統(tǒng),并提出結(jié)合壓縮感知理論進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn).利用兩幅圖像灰度級(jí)為256對(duì)改進(jìn)后的算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)后的算法具有良好的抗干擾能力,通過(guò)原圖像和加密處理后的加密圖像在直方圖、相鄰像素相關(guān)系數(shù)等對(duì)比分析可以看出,此次提出的加密算法具有非常好的效果. 

【文章來(lái)源】：微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2020,37(02)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

一維復(fù)合混沌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

此次選取兩種不同大小的圖像A1、A2來(lái)進(jìn)行改進(jìn)算法的性能測(cè)試,具體的參數(shù)設(shè)置為α=0.985,μ=0.615,γ=1.151,設(shè)置壓縮比M/N為0.75,利用此次優(yōu)化改進(jìn)算法進(jìn)行信噪比重構(gòu),重構(gòu)后的圖像經(jīng)過(guò)加密后基本上已經(jīng)看不出任何與原圖有關(guān)的意義內(nèi)容.隨著壓縮比的增加,得到的PSNR值逐漸提升,算法在重構(gòu)性能上雖然表現(xiàn)的略低,但是具有較好的安全性能和效率.圖像統(tǒng)計(jì)分析主要采用直方圖來(lái)進(jìn)行圖像分布特性的研究,為了進(jìn)行防止統(tǒng)計(jì)分析攻擊,繪制出加密后圖像的直方圖.直方圖平穩(wěn)分布,則說(shuō)明了像素之間具有偏弱的相關(guān)性,分布越平穩(wěn),則說(shuō)明越接近理想值,圖像信息熵越大越好.圖2是圖A1加密前后得到的直方圖.從圖中可以看出,經(jīng)過(guò)加密之后的圖像像素呈現(xiàn)為更加均勻的分布,原圖圖像會(huì)有著各種波谷或尖峰,在經(jīng)過(guò)加密后無(wú)法從中得到有用的信息.對(duì)于相似直方圖而言,圖像越平穩(wěn)分布,那么就說(shuō)明像素之間的相關(guān)性越弱,與之對(duì)應(yīng)的是圖像信息熵越大越好,更加貼近于理想值.對(duì)于圖像統(tǒng)計(jì)而言,其非常重要的一個(gè)統(tǒng)計(jì)特征就是相鄰像素之間的相關(guān)系數(shù),設(shè)第l個(gè)像素的方差和均值分別是D(x)E(x),分別從原圖像和加密圖像中隨機(jī)抽取2000對(duì)相鄰像素來(lái)計(jì)算對(duì)角、垂直和水平三個(gè)方向上的相關(guān)系數(shù),計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表1中所示.從表中可以看出,A1、A2兩個(gè)圖像在經(jīng)過(guò)加密算法處理后,在對(duì)角、垂直以及水平這三個(gè)方向上的相關(guān)系數(shù)都顯著下降,說(shuō)明了此次提出的改進(jìn)加密算法有著非常好的混淆作用.

【參考文獻(xiàn)】：
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