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基于图像表面积的置乱程度评价算法王新新;布挺【期刊名称】《安徽大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(035)004【摘要】Digital image scrambling technology is the usual method for the digital image encryption, information hiding, and digital watermarking.And how to evaluate the scrambling degree is a hot subject in recent years. According to the principle that the gray-scale spatial area of the digital image would vary with the changes of the pixel points' positions after the scrambling, this thesis proposed an evaluation algorithm of image scrambling degree based on the area of the image. The experimental results indicated that this algorithm could reflect the relations between the scrambling times and the scrambling degree well, which basically was consistent with the vision of the human.%数字图像置乱技术是数字图像加密、信息隐蔽、数字水印的常用方法,如何衡量一种置乱变换的好坏是近年来的研究热点.论文根据置乱前后数字图像表面积随像素点位置变化而改变的原理,提出一种基于图像表面积的置乱度评价算法.实验结果表明:该算法能够较好地反映置乱次数与置乱度的关系,与人的视觉基本相符.【总页数】5页(P48-52)【作者】王新新;布挺【作者单位】洛阳理工学院计算机与信息工程系,河南洛阳471023;洛阳理工学院电气工程与自动化系,河南洛阳471023【正文语种】中文【中图分类】TP751.1【相关文献】1.基于图像置乱和ICA-DWT的数字图像水印算法 [J], 陈杨;方宝磊;张小华2.基于图像特征的数字图像置乱程度衡量方法 [J], 李虎雄3.基于灰度均匀性的图像置乱程度盲评价算法 [J], 郭琳琴;张新荣;梁小勇4.基于图像分区的置乱算法 [J], 朱晓升;廖晓峰5.基于图像位平面的数字图像混合置乱算法 [J], 沈磊;周鹏颖;田小林;夏绍玮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种基于三维Duffing映射的数字图像置乱算法
数字图像置乱算法是一种用于加密图像的技术，它通过改变图像的像素位置来使其难以被破解。
本文提出了一种基于三维Duffing映射的数字图像置乱算法，具有高度的安全性和随机性。
三维Duffing映射是一种非线性动力学系统，具有混沌特性。
该映射模型由三个状态方程组成，分别是：
x(t+1) = y(t)
y(t+1) = z(t)
z(t+1) = -ax(t) - by(t) - cz(t) + fx(t)^3
其中，x、y、z表示三个状态变量，t表示时间，a、b、c、f
为常数。
该算法的过程如下：
1. 将原始图像分成若干个大小相等的块。
2. 选取一个随机的三维Duffing映射初值。
3. 对于每个块，将其像素点转化为三维坐标系中的点，坐标为(R, G, B)，其中R、G、B表示红、绿、蓝三色通道的数值。
4. 对于每个点，执行三维Duffing映射，并将结果取模得到新的坐标。
5. 根据新的坐标计算出新的像素值，并填入相应的坐标位置。
6. 重复4~5步，直到所有块的像素点都被置乱。
7. 重复2~6步，直到得到足够的置乱效果。
该算法的优点在于，三维Duffing映射的混沌特性使得图像置乱的过程具有高度随机性和安全性，能够有效防止恶意攻击和非法盗取。
此外，该算法还可以通过改变映射参数和块大小等调整参数来获得不同的置乱效果和安全性。
一种新的图像置乱算法背景图像置乱是一种常用的保护图像信息安全的手段。
它通过改变图像像素的位置、颜色等属性来使得图像难以被识别和破解。
目前已有很多种图像置乱算法，但是随着计算机技术的不断发展，这些算法的安全性越来越受到质疑。
因此，本文提出了一种新的图像置乱算法，旨在提高图像信息的安全性。
算法设计本文提出的新算法被称为“混沌转换置乱算法”（CTPA）。
它通过引入混沌映射和置换过程来改变图像像素的分布和位置，从而实现图像置乱的目的。
混沌映射混沌映射是一种具有完全不可预测性质的映射，它可以将一个初始值映射到一个看似随机的数列中。
本文采用的混沌映射函数是Logistic映射，它的计算公式为：x n+1=rx n(1−x n)其中，r是一个常数，x0是初始值，x n是第n个数。
通过不断迭代，我们可以得到一个看似随机的数列。
我们将这个数列作为置乱算法的密钥，用于改变图像像素的位置和分布。
置换过程置换过程是指将图像中的像素点重新排列，从而达到图像置乱的目的。
本文采用的置换过程是基于混沌映射的置换算法。
其具体步骤如下：1.将图像分成N个块，每个块包含m个像素点。
2.对每个块中的像素点进行坐标映射。
具体做法是将每个像素点的横纵坐标根据混沌映射函数计算得到一个新的坐标，并将该像素点置换到新坐标所对应的位置。
置换过程中需要注意边缘像素点的处理。
3.对所有置换后的块进行合并，得到置乱后的图像。
算法实现本文采用Python语言实现了CTPA算法，并对其在一些常见图像上进行了实验验证。
我们采用了两种评价指标来评估算法的性能，分别是均方误差（MSE）和结构相似性指标（SSIM）。
实验结果表明，与传统的置乱算法相比，CTPA算法在保证图像置乱度的同时，能够更好地保持图像的清晰度和细节，具有更高的保密性和鲁棒性。
算法应用CTPA算法可以广泛应用于保护图像信息的安全。
例如，可以将其应用于网络安全、数字版权保护、反欺诈等领域。
在实际应用中，可以根据具体需求对算法的参数进行调整，以达到更好的性能和安全性。
图像置乱技术综述谭永杰;张文娟;崔海花【摘要】概述了图像置乱方法的产生和分类,分析了几种典型的置乱算法的原理,在此基础上,阐述了图像置乱中的关键技术.【期刊名称】《周口师范学院学报》【年(卷),期】2010(027)005【总页数】5页(P98-102)【关键词】图像置乱;位交换;灰色关联分析;置乱性能【作者】谭永杰;张文娟;崔海花【作者单位】周口师范学院计算机科学系,河南周口466001;周口师范学院计算机科学系,河南周口466001;周口科技职业学院,河南周口466000【正文语种】中文【中图分类】TP391.41图像置乱作为一种信息隐藏技术,虽然起步不早,但由于各方面的财政支持,近年来该技术的发展速度很快,这与它在实际应用中所发挥的巨大作用是分不开的。
随着多媒体技术、信息存储技术的飞速发展,以及网络带宽限制的放松,越来越多的数字图像得以在网络上传输,并逐步成为人们获取信息的主要手段。
网络上传输的数字图像有些涉及到个人隐私或公司利益;有些甚至是军事机密,牵涉到国家的安全,是至关重要的。
所以,对传输的数字图像进行可靠的加密处理,越来越引起众多学者的关注。
并逐步产生了图像置乱技术,提出了很多种图像置乱算法。
纵观这些算法,从大的方面可以分为两种:基于位置空间的置乱和基于色彩空间的置乱,有些则是将这两种方法结合以求得更好的置乱效果。
本文按照所依据的置乱原理分别介绍这两种置乱方法中的一些经典算法,并深入分析其置乱原理。
1 图像置乱的概念与分类1.1 图像置乱的概念根据资料,图像置乱的定义可归纳为以下两种[1]:定义1 给出图像A=[a(i,j)]nXm,变换矩阵T=[t(i,j)]nXm是1,2,…,n X m的一种排列,用T作置乱变换,得到图像B。
其变换方法如下:将A与T按行列作一一对应,将A中对应位置1的像素灰度值(或RGB分量值)移到对应位置2,对应位置2的像素灰度值移到对应位置3,以此类推。
最后将对应n X m位置的像素灰度值移到对应位置1,就得到了按T置乱后的图像B。
一种基于三维Henon映射的数字图像置乱算法
数字图像置乱是一种保护数字图像隐私的重要方法。
在数字图像置乱中，常常采用复杂的混沌映射算法对原始图像进行跨像素位置置换和像素值置换。
本文介绍一种基于三维Henon映
射的数字图像置乱算法，该算法具有较高的随机性和抗攻击性。
三维Henon映射公式为：
$x_{n+1}=1-ax_n^2+y_n$
$y_{n+1}=bx_n$
$z_{n+1}=cy_n$
其中，$a$，$b$，$c$为映射系数，$x_n$，$y_n$，$z_n$为映
射结果。
该映射具有丰富的混沌特性，可以用于数字图像置乱。
具体实现过程如下：
1. 首先将原始图像拆分成一系列的小块，每个小块的大小为
$n*n$。
2. 将每个小块中的像素点的像素值提取出来，用三维Henon
映射公式对其进行置换，得到混沌序列。
3. 将混沌序列按照一定的规则分组，得到一个矩阵。
4. 用该矩阵的每一行和每一列分别作为置乱矩阵，对原始图像
的小块中的像素值进行置换。
5. 将置换后的小块重新组合成原始图像。
该算法的主要优点如下：
1. 三维Henon映射的混沌特性保证了置乱的随机性，使攻击者很难从置乱后的图像中还原出原始的图像。
2. 分组规则灵活，可以根据具体情况调整不同的分组规则，增加了算法的安全性。
3. 可以对不同大小的小块进行置乱，因此适用范围广泛。
综上所述，基于三维Henon映射的数字图像置乱算法是一种有效的数字图像保护方法，具有较高的随机性和抗攻击性。
数字图像置乱技术综述
赵红;温文雅
【期刊名称】《福建电脑》
【年(卷),期】2007(000)012
【摘要】数字图像置乱技术既可以作为隐藏图像信息的预处理,以减少对隐藏信息攻击的可能性,也可作为数字图像水印的预处理,尽可能地分散错误比特的分布,提高数字水印的视觉效果来增强数字水印的鲁棒性.本文综述了数字图像置乱技术,并讨论了其评价方法.最后对数字图像置乱技术的发展进行了展望.
【总页数】2页(P10,12)
【作者】赵红;温文雅
【作者单位】漳州师范学院,计算机科学与工程系,福建,漳州,363000;漳州师范学院,计算机科学与工程系,福建,漳州,363000
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于Arnold置乱的数字图像加密技术研究 [J], 王璐璐;张翀
2.数字图像置乱技术及置乱度分析 [J], 商艳红;郑铮;王志巍
3.数字图像置乱加密技术综述 [J], 徐献灵;崔楠
4.基于三维亚仿射变换的数字图像置乱技术 [J], 邹玮刚;陈沛云;黄江燕
5.数字图像置乱加密解密技术的研究与实现 [J], 刘艳华
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几种常用的图像置乱算法作者：代会东令狐昌应伊洪冰蓝旭李严来源：《硅谷》2009年第21期图像置乱技术的目的是将图像噪声化,使得图像的能量尽量地均匀分布。
由于图像置乱可选取不同的方法,同样的方法可以设置不同的参数,组合起来的结果会千差万别,因此,将置乱作为图像加密的一种方法从安全的角度考虑是可行的。
下面从矩阵理论与方法角度介绍数字图像变换。
一、Arnold变换V.J.Arnold在遍历理论的研究中提了这一类变换:设平面点集对,则:点集在计算机屏幕上表现为单位正方形上离散像素组成的矩阵。
如果像素的坐标,那么上述变换转化为:记变换中的矩阵为,反复进行这一变换,则有迭代程序:其中: 为迭代第n步时点的位置。
图1给出了利用Arnold变换的girl.bmp的标准图像进行置乱的例子:原始图像 1 2 30100 150 191 192图1Arnold变换后的图像Arnold变换可以看作是裁剪和拼接的过程。
通过这一过程将离散化的数字图像矩阵中的点重新排列。
F.J.Dyson和H.Falk分析了离散Arnold变换的周期性,给出了对于任意,Arnold变换的周期。
实际应用中,通过计算机编程找到周期的结果如表1所示,显然T和N呈非线性关系。
表1不同阶数N下Arnold变换的周期二、幻方变换对于n阶矩阵A:若满足如下条件:其中,C为常数,即矩阵A的各行、各列、各对角线上的元素的和相等,则A称为n阶幻方。
特别的,当A中的个元素恰好为整数,则称矩阵A为n阶标准幻方。
对A中的元素作一次变换,将元素1移至元素2的位置,元素2移至元素3的位置,以此类推,最后将9处的像素移至1处。
矩阵A经过一次幻方变换后结果如下:利用8阶幻方对128128的girl.bmp标准图像进行加密的效果如图2所示:原始图像 1次 2次 30次图2利用8阶幻方加密1-4次的效果图其中幻方矩阵:幻方矩阵是一有限维矩阵,由其变换步骤可以看出,经过次置换,又会回到原来的位置,由此,幻方变换也具有周期性,且其变换周期就是。
收稿日期:2008-11-11;修回日期:2009-01-04。
基金项目:中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室开放课题基金资助项目(0723123).。
作者简介:吴成茂(1968-),男,四川仪陇人,高级工程师,主要研究方向:图像处理、图像通信; 田小平(1963-),男,陕西渭南人,副教授,硕士,主要研究方向:信号与信息处理; 谭铁牛(1964-),男,湖南茶陵人,研究员,博士,主要研究方向:图像处理、模式识别。
文章编号:1001-9081(2009)05-1293-04基于差分互信息距离的图像置乱效果评价法吴成茂1,2,田小平1,2,谭铁牛2(1.西安邮电学院电子与信息工程系,西安710121; 2.中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室,北京100080)(wucheng mao123@s ohu .com )摘 要:提出了差分图像和互信息距离相结合的图像置乱效果评价新方法。
首先提出了互信息距离概念,然后对置乱前后图像进行差分运算并得到其相应的差分图像,最后计算两差分图像之间的互信息距离作为图像置乱效果评价的新准则。
实验结果表明,所提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。
而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。
关键词:图像置乱;置乱度;差分图像;互信息距离中图分类号:TP391.4 文献标志码:AImage scram bli n g effect eva lua ti on m ethod ba sed onm utua l i n forma ti on d ist ance of d i fference imageWU Cheng 2mao1,2,TI A N Xiao 2p ing 1,2,T AN Tie 2niu2(1.D epart m ent of Electronics and Infor m ation Engineering,X i πan Institute of Posts and Teleco mm unications,X i πan Shaanxi 710121,China;2.N ational Key L aboratory of Pattern R ecognition,Institute of Auto m ation,Chinese Acade m y of Sciences,B eijing 100080,China )Abstract:The ne w i m age scra mbling effect evaluati on method based on mutual inf or mati on distance of difference i m age was p r oposed .The ne w concep t of mutual inf or mati on distance based on mutual inf or mati on was firstly p r oposed,and then the difference i m age of the original i m age and scra mbled i m age was obtained by means of difference operati on on t w o i m ages .A t last the mutual inf or mati on of t w o difference i m ageswas co mputed and acted as the ne w criteria of i m age scra mbling effect evaluati on .Ex peri m ental results sho w that the p r oposed method is effective t o describe the relati on bet w een the scra mbling effect and the nu mber of iterati ons in the scra mbling techniques,which is largely consistent with hu man visi on .For different i m ages,when s o me transfor mati on is used,this evaluati on method can reflect t o s o me extent the scra mbling effects in each scra mbling stage .Key words:i m age scra mbling;scra mbling degree;difference i m age;mutual inf or mati on distance0 引言当前已提出的图像置乱方法主要有A rnold 变换[1]、幻方变换[1]、H ilbert 曲线[1]、Fibonacci 变换[2]、Tangra m 算法[3]、I FS 模型[3]、Con way 游戏[3]、Gray 码[4]、亚仿射变换法[5]和抽样变换法[6]等,这些置乱变换图像后的直观效果各不相同。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
