技術(shù)特征：

1.一種基于超混沌系統(tǒng)的圖像加密方法，其特征在于，包括：

對(duì)原始彩色圖像的各顏色分量R、G、B進(jìn)行隨機(jī)性編排處理，得到編排后的圖像；

通過(guò)超混沌系統(tǒng)獲取像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣以及像素置亂的密鑰；

通過(guò)所述像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣對(duì)編排后的圖像進(jìn)行像素?cái)U(kuò)散處理，得到像素分布均勻的擴(kuò)散圖像；

根據(jù)所述像素置亂的密鑰，對(duì)所述擴(kuò)散圖像進(jìn)行矩陣變換，以變換圖像像素的排列位置，獲取加密后圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的基于超混沌系統(tǒng)的圖像加密方法，其特征在于，所述對(duì)原始彩色圖像的各顏色分量R、G、B進(jìn)行隨機(jī)性編排處理，得到編排后的圖像包括：

將大小為M×N×3的原始彩色圖像的R、G、B三色素分別存放在R、G、B三個(gè)M×N的二維矩陣中，按照下述計(jì)算步驟，對(duì)R、G、B分量重新編排，得到編排后的圖像im_M×3N：

S11：根據(jù)下式計(jì)算X、Y的值：

$\begin{array}{cc}\left[\begin{array}{c}X\\ Y\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}1& a\\ b& ab+1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}i\\ j\end{array}\right]& (1\≤i\≤M,1\≤j\≤3N)\end{array}$

X＝mod(X,M)+1；

Y＝mod(Y,3N)+1；

其中，a、b為系統(tǒng)的控制參數(shù)，mod函數(shù)為求余函數(shù)；

S12：判斷得到的X、Y值，如果0<Y<(N+1)，則把R(X,Y)賦值給im(i,j)；如果N<Y<(2N+1)，則把G(X,Y-N)賦值給im(i,j)；如果2N<Y<(3N+1)，則把B(X,Y-2N)賦值給im(i,j)；

重復(fù)步驟S11、S12，直到R、G、B所有元素編排完成。

3.如權(quán)利要求2所述的基于超混沌系統(tǒng)的圖像加密方法，其特征在于，通過(guò)超混沌系統(tǒng)獲取像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣包括：

S21：超混沌系統(tǒng)預(yù)迭代N₀₁次，消除暫態(tài)過(guò)程帶來(lái)的有害效應(yīng)，并增強(qiáng)算法對(duì)初始密鑰的敏感性；初始化空序列B；

S22：超混沌系統(tǒng)迭代一次，得到一組新的狀態(tài)值{x,y,z,w}，并計(jì)算m＝mod(abs(x+y+z+w),3)，若m＝0，將{x,y,z,w}加入序列B；若m＝1，將{x,z,y,w}加入序列B；若m＝2，將{w,x,z,y}加入序列B；

S23：重復(fù)M×(3N/4+1)次S22，生成一個(gè)大小為M×(3N+4)的原始超混沌序列矩陣B；

S24：按照變換式

K(i,j)＝mod(floor((abs(B(i,j))-floor(abs(B(i,j))))×10¹⁴),256)

1≤i≤M,1≤j≤(3N+4)

對(duì)混沌序列B進(jìn)行改造，得到像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣K_M×(3N+4)。

4.如權(quán)利要求3所述的基于超混沌系統(tǒng)的圖像加密方法，其特征在于，通過(guò)超混沌系統(tǒng)獲取像素置亂的密鑰包括：

將超混沌系統(tǒng)迭代N₀₂次，消除暫態(tài)過(guò)程帶來(lái)的有害效應(yīng)，并增強(qiáng)算法對(duì)初始密鑰的敏感性；初始化一空序列R、V；

利用超混沌系統(tǒng)迭代產(chǎn)生數(shù)據(jù)，然后計(jì)算

R(i)＝mod(floor((abs(x)-floor(abs(x)))×10¹⁴),M)+1 (1≤i≤M)，R(i)∈[1,M]，迭代超混沌系統(tǒng)，直到產(chǎn)生M個(gè)完全不同的整數(shù)R值；

計(jì)算V(i)＝mod(floor((abs(x)-floor(abs(x)))×10¹⁴),3N)+1 (1≤i≤3N)，V(i)∈[1,3N]，迭代超混沌系統(tǒng)，直到產(chǎn)生3N個(gè)完全不同的整數(shù)V值；

得到像素置亂的密鑰R、V。

5.如權(quán)利要求4所述的基于超混沌系統(tǒng)的圖像加密方法，其特征在于，所述通過(guò)所述像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣對(duì)編排后的圖像進(jìn)行像素?cái)U(kuò)散處理，得到像素分布均勻的擴(kuò)散圖像包括：

S31：按照下述公式對(duì)圖像進(jìn)行擴(kuò)散處理，式中當(dāng)(i＝1,j＝1)時(shí)，C(i,j-1)設(shè)為[0,255]之間的整數(shù)C0，可視為系統(tǒng)密鑰的一部分；當(dāng)(1＜i≤M,j＝1)時(shí)，令C(i,j-1)＝C(i-1,3N)：

$\left\{\begin{array}{c}temp1=\mathrm{mod}\left(im\right(i,j)\&CirclePlus;K(i,j),256)\\ temp2=\mathrm{mod}\left(K\right(i,j+1)\&CirclePlus;C(i,j-1),256)\\ \begin{array}{cc}C(i,j)=temp1\&CirclePlus;temp2& (1\&le;i\&le;M,1\&le;j\&le;3N)\end{array}\end{array}\right.$

S32：重復(fù)L輪步驟S31，直到輸出圖像的像素分布均勻?yàn)橹埂?/p>

6.如權(quán)利要求5所述的基于超混沌系統(tǒng)的圖像加密方法，其特征在于，所述根據(jù)所述像素置亂的密鑰，對(duì)所述擴(kuò)散圖像進(jìn)行矩陣變換，以變換圖像像素的排列位置，獲取加密后圖像包括：

根據(jù)所述像素置亂的密鑰R、V，對(duì)擴(kuò)散圖像進(jìn)行行列置亂P(i,j)＝C(R(i),V(j)),(1≤i≤M,1≤j≤3N)，得到加密后圖像P_M×3N。

7.一種基于超混沌系統(tǒng)的圖像解密方法，其特征在于，包括：

獲取加密過(guò)程中產(chǎn)生的像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣以及像素置亂的密鑰；

通過(guò)所述像素置亂的密鑰，對(duì)加密后圖像進(jìn)行像素反置亂處理；

通過(guò)所述像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣對(duì)經(jīng)像素反置亂處理后的圖像進(jìn)行反擴(kuò)散操作；

對(duì)經(jīng)反擴(kuò)散操作處理后的圖像進(jìn)行與加密過(guò)程中預(yù)處理操作對(duì)應(yīng)的反預(yù)處理操作，獲取解密后彩色圖像。

8.一種基于超混沌系統(tǒng)的圖像加密裝置，其特征在于，包括：

預(yù)處理模塊，用于對(duì)原始彩色圖像的各顏色分量R、G、B進(jìn)行隨機(jī)性編排處理，得到編排后的圖像；

第一密鑰獲取模塊，用于通過(guò)超混沌系統(tǒng)獲取像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣以及像素置亂的密鑰；

擴(kuò)散操作模塊，用于通過(guò)所述像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣對(duì)編排后的圖像進(jìn)行像素?cái)U(kuò)散處理，得到像素分布均勻的擴(kuò)散圖像；

置亂操作模塊，用于根據(jù)所述像素置亂的密鑰，對(duì)所述擴(kuò)散圖像進(jìn)行矩陣變換，以變換圖像像素的排列位置，獲取加密后圖像。

9.一種基于超混沌系統(tǒng)的圖像解密裝置，其特征在于，包括：

第二密鑰獲取模塊，用于獲取加密過(guò)程中產(chǎn)生的像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣以及像素置亂的密鑰；

反置亂操作模塊，用于通過(guò)所述像素置亂的密鑰，對(duì)加密后圖像進(jìn)行像素反置亂處理；

反擴(kuò)散操作模塊，用于通過(guò)所述像素?cái)U(kuò)散的密鑰矩陣對(duì)經(jīng)像素反置亂處理后的圖像進(jìn)行反擴(kuò)散操作；

反預(yù)處理模塊，用于對(duì)經(jīng)反擴(kuò)散操作處理后的圖像進(jìn)行與加密過(guò)程中預(yù)處理操作對(duì)應(yīng)的反預(yù)處理操作，獲取解密后彩色圖像。