基于光混沌的多图像压缩加密研究

发布时间：2021-02-23 04:03

　　近年来,大数据和人工智能走进人们的生活,海量的数据信息（包括文字、图像、音频和视频等）在全球的计算机网络系统中广泛地传播,其安全性与个人、团体、甚至国家的安全息息相关。彩色图像具有特殊的颜色和形状,而且其所包含的信息远比声音更加直观,人们更加青睐于利用图像进行信息的传递与表达,也成为了应用最为广泛、最重要的一种信息表达形式,应用领域涉及政治、经济、教育、娱乐等。在军事、医疗与法律等一些特殊研究领域,常常存在不希望未被授权的第三方获取查看敏感图像信息的情况,因为敏感图像信息的泄露、伪造与篡改不仅会损害百姓的切身利益与个人隐私,还会给企业与社会的生产生活带来巨大的损失,甚至会严重的危害国家安全。因此,确保图像信息的安全已然成为了现今社会亟需解决的现实问题,吸引了社会各界的目光,是当下国内外学者争相研究的热点内容。随着研究人员对混沌理论的深入研究,发现混沌有很多优良特质,比如初值敏感性、准随机性以及复杂的非线性动力学行为。混沌的这些特质具有天然的信息隐藏特征,在图像加密领域有着不可忽视的优势。相比于传统电学混沌系统,垂直腔面发射激光器（vertical-cavity surface-emit... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 传统图像加密
        1.2.2 图像压缩加密
        1.2.3 混沌图像加密
    1.3 本文研究内容及意义
第二章 图像加密技术的理论基础
    2.1 引言
    2.2 双随机相位图像加密
        2.2.1 傅里叶变换
        2.2.2 分数傅里叶变换
    2.3 半导体激光器和光混沌
    2.4 VCSEL的理论知识
        2.4.1 VCSEL的理论模型及其特性
        2.4.2 VCSEL产生光混沌的基本方式
        2.4.3 基于VCSEL的光混沌同步
    2.5 本章小结
第三章 基于VCSELs的光混沌与混沌密钥产生
    3.1 引言
    3.2 系统模型和理论介绍
    3.3 光混沌和密钥的产生
        3.3.1 垂直腔面发射激光器的速率方程
        3.3.2 光混沌时延隐藏和混沌同步通信
    3.4 互耦系统数值仿真结果及其分析
        3.4.1 光混沌输出特性和时延抑制特性
        3.4.2 混沌同步通信
    3.5 本章小结
第四章 基于光混沌的压缩感知和双随机相位掩膜图像加密
    4.1 系统模型和理论基础
        4.1.1 压缩感知
        4.1.2 双随机相位加密原理
        4.1.3 等模分解
    4.2 加解密过程
    4.3 数值仿真与分析
        4.3.1 压缩比对仿真结果的影响
        4.3.2 直方图和相关性分析
        4.3.3 密钥空间和敏感性分析
        4.3.4 噪声攻击和遮挡攻击
        4.3.5 差分分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 今后工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间已发表的论文、专利及获奖
攻读硕士期间参加的科研项目



本文编号：3046986