基于壓縮感知的圖像加密和檢索方法的研究.pdf

1、圖像加密一直是信息安全領(lǐng)域的一項(xiàng)重要研究課題。近年來，隨著云計算等新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，如何實(shí)現(xiàn)對加密信息的檢索已成為信息安全領(lǐng)域的一項(xiàng)前沿課題，其需要解決的關(guān)鍵問題是如何在海量的圖像信息中檢索到有效信息以及如何保證信息在檢索過程中不被泄露。
　　本文主要研究了基于壓縮感知的圖像加密技術(shù)和針對加密圖像的檢索問題，研究內(nèi)容包括：
　　(一)壓縮感知技術(shù)。主要從圖像的稀疏化、觀測矩陣和重構(gòu)算法三個方面研究了壓縮感知的基礎(chǔ)理論，并對

2、不同種類的觀測矩陣和重構(gòu)算法在圖像加密過程中的優(yōu)劣進(jìn)行了分析。
　　(二)基于壓縮感知的圖像加解密技術(shù)。提出了一種基于離散小波變換和廣義循環(huán)矩陣的圖像壓縮感知加解密方法。首先，采用Mallat快速算法對待加密圖像進(jìn)行離散小波變換，完成圖像的稀疏化處理。然后，采用廣義的循環(huán)矩陣構(gòu)建觀測矩陣，以改善循環(huán)矩陣獨(dú)立隨機(jī)性不足的缺點(diǎn)，并獲得更優(yōu)的重構(gòu)效果。第三，對加密圖像進(jìn)行置亂變換，消除加密圖像的統(tǒng)計特征。最后，對基于壓縮感知的圖像加密技

3、術(shù)的安全性進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的基于壓縮感知的圖像加密技術(shù)（1）可行、可靠；(2)對高斯噪聲、椒鹽噪聲均有很強(qiáng)的抗干擾性；（3）能夠抵抗剪切比例在50%以下的圖像剪切攻擊；（4）具有很強(qiáng)的抗破解性。
　　(三)加密圖像的檢索方法。提出了兩種新的方法以解決加密圖像難以檢索的問題，一種是通過構(gòu)建固定格式的圖像檢索單元嵌入圖像關(guān)鍵信息，在不解密的前提下完成圖像的檢索，另一種是以非固定格式將關(guān)鍵字通過LSB算法嵌入加密后的圖像