彩色图像的双随机相位加密隐藏技术

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛彩色图像的双随机相位加密隐藏技术DoubleRandomPhaseEncodingTechniqueofColorImage（暨南大学光电工程系）范金坪张永林FANJINPINGZHANGYONGLIN摘要：在双随机相位加密的基础上，对彩色图像的加密和解密技术进行研究。首先将原始隐藏图像分离为红（R）、绿（G）、蓝（B）三个颜色通道，在RGB三基色通道中分别用双随机相位编码技术进行编码，然后用编码图像构造一个新的编码图像矩阵。将原始彩色宿主

2、图像也分离为R、G、B三个颜色通道并构造新的宿主图像矩阵。将相应颜色通道的构造图像矩阵进行加密融合，则加密后的融合图像中不仅包含原始宿主图像信息还包含编码信息的实部和虚部。在接收方通过简单的提取和解码运算就可以重构出原来的彩色图像。用MATLAB对该方法进行模拟试验，结果表明该方法能够得到非常好的重构彩色图像。关键词：图像处理；图像加密；双随机相位编码；密钥中图分类号：TP391.41文献标识码：AAbstract:Anewtechniqueofcolorimageencryptionbasedondoublerandomphaseencodingte

3、chniqueisproposed.Theimagetobeencryptedisfirstsegregatedintothreecolorchannels:red(R),green(G),blue(B).Doublerandomphaseencodingisimplementedineachofthesechannelsrespectivelyandthenthreenewcodingimagematrixesareconstructed.Theoriginalcolorimageisalsosegregatedintotricolorchannel

4、sandthreehostimagematrixesareconstructed.Theconstructedimagematrixesaremergedineachcolorchannels.Notonlytheoriginalimagebutalsotherealpartandtheimaginarypartoftheencodingdataarecontainedinmergedmatrixes.Inthereceiptedsidesimpleextractedanddecodeoperationscanbeemployedtoconstruct

5、theoriginalcolorimage.ComputersimulationsweredoneinMATLABandtheresultsdemonstratethattherecoveredcolorimagecanbeobtainedhighqualitybyemployingthisalgorithm.Keywords:Imageprocessing;Imageencryption;Doublerandomphaseencoding;Secretkey0引言近年来利用傅立叶光学信息处理对图像进行加密的技术引起人们的广泛关注。目前对图[1-2]像

6、进行加密的方法很多，其中由B.Javidi等提出的双随机相位编码方法由于保密性较高[3-8]而得到了广泛的研究。双随机相位编码方法就是分别在空域和频域对隐藏图像进行随机相位编码，得到的编码图像是一个振幅和相位随机分布的白噪声。该方法排除了在不知密钥的情况下对图像进行解密的可能性，因此保密性较高，应用较广泛。目前生活中我们一般进行传输和处理的图像大多为彩色图像，因此对彩色图像进行加密隐藏具有极大的实用性。本文在双随机相位加密的基础上，提出一种通过彩色宿主图像隐藏另一彩色图像编码信息的方法，使加密后的融合图像中既包含原始宿主图像还包含编码信息的实部和虚部。

7、在提取隐藏图像时直接对融合图像进行解密处理。通过MATLAB进行了模拟试验结果表明该方法能得到非常好的重构的彩色图像。1双随机相位编码、解码技术设待加密或隐藏图像为f(x,y)，图像大小为M×N像素。令(x,y)为空域坐标，(ε,η)范金坪：博士研究生http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛为频域坐标。r(x,y)和H(ε,η)为]1,0[之间均匀分布的二维随机阵列，大小均为M×N00像素。r(x,y)和H(ε,η)为空域和频域的随机相位掩膜，其中:r(x,y)=exp[j2π⋅

8、r(x,y)]0H(ε,η)=exp[j2π⋅H(ε,η)]0设双随机相位编码后的图像为g(x