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申请/专利权人：兰州大学

摘要：本发明提供了一种基于三维离散超混沌系统的图像加密方法，将超混沌系统的控制参数设定为首层密钥，并把所需的入射光相位矩阵定义为次层密钥，通过使用正确的入射光照射上具有正确相位的超表面，可以成功解码加密的全息图像，这种基于超混沌系统生成超表面相位的方法不仅方便于密钥的存储，提升了安全性，而且通过双层密钥设计极大增强了整个加密方案面对外部攻击的稳健性。

主权项：1.一种基于三维离散超混沌系统的图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将待加密图像进行二值化和插值处理得到输入平面和输入平面的振幅分布∣Fx,y∣，然后将输入平面进行傅里叶变换得到输出平面和输出平面的振幅分布∣Gu,v∣；（2）随机设置输入平面的初始相位，按照以下公式计算得出输入平面的光波函数fx,y： 然后对输入平面的光波函数fx,y进行傅里叶变换得到输出平面的光波函数gu,v；（3）按照以下公式计算输出平面的相位： 然后将输出平面振幅分布∣Gu,v∣与输出平面的相位结合按照以下公式计算得出输出平面的迭代光波函数： 然后对输出平面的迭代光波函数进行逆傅里叶变换得到输入平面的迭代光波函数并按照以下公式计算输入平面的迭代相位： ；（4）重复上述步骤（2）-（3），对输入平面的迭代相位循环迭代2000-5000次，最后将完成迭代的输入平面的迭代相位作为图像的全息相位矩阵phi；（6）利用三维超混沌系统生成超表面的相位矩阵，所述三维超混沌系统表达式如下： 设置控制参数（a、b、μ）以及初始参数（x（0），y（0），z（0）），作为第一层密钥并生成混沌伪随机序列，所述混沌伪随机序列是在区间（0,1）之间的一系列非周期小数，然后将x方向、y方向和z方向上的数字转化为32bit的二进制数并依次排序生成总序列，所述总序列为108bit的随机二进制序列；然后从总序列中随机选取c*d*32bit的二进制数据流对像素为c*d的待加密图像加密，加密时二进制数据流每32bit转换为一个十进制小数并映射至范围内作为相位矩阵phi_meta应用到超表面上，按照以下公式得到入射光的相位全息图phi_Ein： phi_Ein=phi-phi_meta。

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百度查询： 兰州大学 一种基于三维离散超混沌系统的图像加密方法