基于分数阶傅里叶变换的多图像加密技术

发布时间：2017-04-30 23:05

  本文关键词：基于分数阶傅里叶变换的多图像加密技术，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,分数阶傅里叶变换作为一个时频分析工具,一直是信息处理研究领域中的一个重点。分数阶傅里叶变换是传统傅里叶变换的广义推广形式,它不但具有传统傅里叶变换所具有的优良性质,并且还具有一些它自己独特的特性。因此,分数阶傅里叶变换可以适用在几乎所有傅里叶变换所适用的领域。同时,新的特性对于数字图像处理、数字信号处理和光学信息处理等有更好的驾驭。当今,我们所处在一个信息技术高速发展的时代,信息安全必然是人们非常关注的问题。而由于图像的大量使用和传输,图像加密更是信息安全研究的一个重心,很多成熟、有效、安全并简单实用的图像加密技术涌现出来。而分数阶傅里叶变换具有的很多特性,使得通过其设计的图像加密系统在安全性、灵活性等方面具有天然的优势。随着信息技术的发展,信息交换的速度越来越快,简单的单图加密已经远远不能满足现实的需要。多图加密技术成为一个迫切需要解决的问题。本文首先对双随机相位编码技术进行深入分析,同时,对双随机相位编码技术进行多图拓展。同时,重点推导了基于双随机相位编码技术的加密系统在面对选择明文攻击时所展示出的脆弱性。然后,在接来下来章节里,主要围绕解决应对选择明文攻击这一问题,提出了两种多图加密思路,一是设计了一种基于分数阶傅里叶变换的最小密文多图加密系统,二是设计了一种基于级联分数阶傅里叶变换的非对称多图加密系统,并对其进行的仿真验证和数据分析。最后,对全文进行了总结概括,并对多图加密技术进行展望。
【关键词】：分数阶傅里叶变换 双随机相位编码 图像加密
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41;TP309.7
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 分数阶傅里叶变换研究现状9-12
• 1.2 图像加密研究现状12-14
• 1.3 本课题的研究目的与意义14-15
• 1.4 论文的主要工作及章节安排15-16
• 第2章 分数阶傅里叶变换理论16-23
• 2.1 分数阶傅里叶变换的定义16-17
• 2.1.1 Namias型分数阶傅里叶变换16-17
• 2.2 分数阶傅里叶变换的相位空间旋转性17-18
• 2.3 分数阶傅里叶变换的基本性质18-20
• 2.4 分数阶傅里叶变换的光学实现20-21
• 2.5 离散分数阶傅里叶变换的计算方法21-22
• 2.6 本章小结22-23
• 第3章 双随机相位编码技术23-34
• 3.1 基于分数阶傅里叶变换的双随机相位编码23-30
• 3.1.1 双随机相位编码技术23-27
• 3.1.2 基于分数阶傅里叶变换的双随机相位加密27-30
• 3.2 基于分数域Gerchberg-Saxton相位迭代算法的多图像加密技术30-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第4章 基于分数阶傅里叶变换域的最小密文多图加密技术34-50
• 4.1 选择明文攻击34-36
• 4.2 基于分数阶傅里叶变换的相位恢复算法36-39
• 4.3 加密和解密算法39-40
• 4.4 数值仿真和安全性分析40-49
• 4.4.1 阶次密钥敏感度分析44-46
• 4.4.2 相位密钥敏感度分析46
• 4.4.3 统计分析46-48
• 4.4.4 选择明文攻击测试48-49
• 4.5 小结49-50
• 第5章 基于分数阶傅里叶变换的非对称多图加密算法50-67
• 5.1 图像自编码分割技术50-51
• 5.2 加密和解密算法51-55
• 5.2.1 加密过程51-54
• 5.2.2 解密过程54-55
• 5.3 数值仿真和安全性分析55-65
• 5.3.1 阶次密钥敏感度分析58-60
• 5.3.2 相位密钥敏感度分析60-61
• 5.3.3 静态统计分析61-63
• 5.3.4 噪声攻击测试63-64
• 5.3.5 切割攻击测试64-65
• 5.3.6 选择明文攻击测试65
• 5.4 小结65-67
• 结论67-69
• 参考文献69-74
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单74-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

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3 孔繁龙,吕百达,代明,林菊平;光学谐振腔的分数傅里叶变换表示[J];激光技术;1998年01期

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本文编号：337750