基于快速响应分解与颜色空间转换的光学彩色图像无损加密算法

石坤泉; 魏文国

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2018.05.011

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基于快速响应分解与颜色空间转换的光学彩色图像无损加密算法

信息光学与图像处理 | 更新时间：2025-09-01

- 基于快速响应分解与颜色空间转换的光学彩色图像无损加密算法
- An optical color image lossless encryption algorithm based on quick response decomposition and color space conversion
- 光学技术 2018年44卷第5期页码：576-585
- 作者机构：
  
  1. 1:广州番禺职业技术学院信息工程学院
  2. 2:广东技术师范学院电子与信息工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(61672008);国家自然科学基金资助项目(61272381);广东省科技计划资助项目(2014A010103032);广东省自然科学资助项目(S2012010008639);广州市科技计划项目(201605131654362)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2018.05.011
  中图分类号：
- 纸质出版：2018
- 稿件说明：
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石坤泉, 魏文国. 基于快速响应分解与颜色空间转换的光学彩色图像无损加密算法[J]. 光学技术, 2018,44(5):576-585.

An optical color image lossless encryption algorithm based on quick response decomposition and color space conversion[J]. 2018, 44(5): 576-585.
石坤泉, 魏文国. 基于快速响应分解与颜色空间转换的光学彩色图像无损加密算法[J]. 光学技术, 2018,44(5):576-585. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2018.05.011.

An optical color image lossless encryption algorithm based on quick response decomposition and color space conversion[J]. 2018, 44(5): 576-585. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2018.05.011.

摘要

提出了基于快速响应分解与颜色空间转换的光学彩色图像无损加密算法。将彩色图像从RGB空间转换HSI到颜色空间

提取H、S、I三个成分;根据随机相位掩码

对H、S、I分量进行编码与调制处理;基于Gyrator变换

对相位编码后的H、S、I分量进行频域变换

通过广义卷积操作

形成一个Gyrator频谱;引入相位-幅度截断机制

得到Gyrator频谱的相位与幅度信息

将幅度部分作为密文。为了实现无损解密

利用快速响应分解技术对输出密文进行分割

获取其相应的Q、R成分

借助Gyrator变换对二者进行独立处理

形成编码信息;利用输出的相位信息来生成H、S、I分量对应的解密密钥

通过联合编码信息与解密密钥

获取HIS图像

再将其转换到RGB空间

实现无损解密。实验结果表明:与当前彩色图像加密技术相比

所提算法具有更高的安全性

能够更好地抗击剪切攻击与明文攻击

以及更高的解密质量

很好地保留了初始明文的直方图特性

视觉失真度最低。

Abstract

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