1.基于DNA編碼的圖像加密糾錯(cuò)方法,其特征在于,包括:
S1:將初始密鑰作為混沌映射的初始條件,生成加密所需的混沌序列;
S2:將生成的混沌序列進(jìn)行排列生成用于圖像加密的置亂序列,置亂原始圖像中的像素位置;
S3:對(duì)生成的混沌序列進(jìn)行整數(shù)化處理,得到用于圖像加密的擴(kuò)散序列,改變置亂后的圖像的像素值,完成對(duì)原始圖像的加密;
S4:構(gòu)建序列間漢明距離約束條件和逆補(bǔ)序列間的漢明距離約束條件,并結(jié)合GC含量約束條件,構(gòu)建DNA序列集合設(shè)計(jì)組合約束條件;
S5:用改進(jìn)的遺傳算法初始化種群,然后根據(jù)組合約束條件對(duì)種群中的個(gè)體進(jìn)行篩選,完成對(duì)DNA序列的優(yōu)化設(shè)計(jì),得到具有糾錯(cuò)功能的DNA編碼集合;
S6:在設(shè)計(jì)好的DNA編碼集合中隨機(jī)選出N個(gè)不同的DNA序列,與密文圖像中的像素值一一對(duì)應(yīng),最終將密文圖像完全編碼成DNA序列,生成可糾錯(cuò)的DNA編碼加密圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于DNA編碼的圖像加密糾錯(cuò)方法,其特征在于,初始密鑰分成兩份,分別作為兩個(gè)混沌映射的初始值,混沌映射為:
xi+1=μxi(1-xi)
其中μ參數(shù),x1為初始值,μ∈[3.9,4],x1∈(0,1),迭代混沌映射,生成加密所需的混沌序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于DNA編碼的圖像加密糾錯(cuò)方法,其特征在于,采用下述公式求取置亂后的圖像像素:
Mim(i)=permute(P(i),Order(i)),i=1,2,...,M*N
P(i)表示的是明文圖像的像素,Order(i)表示的是混沌順序,Min(i)表示的是置亂后的圖像像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于DNA編碼的圖像加密糾錯(cuò)方法,其特征在于,加密后的圖像為:
Orbi t(i)表示的是混沌軌道值,C(i)表示加密后的圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于DNA編碼的圖像加密糾錯(cuò)方法,其特征在于,序列間漢明距離約束條件為:
其中H(u,v)表示序列u,v間的漢明距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于DNA編碼的圖像加密糾錯(cuò)方法,其特征在于,逆補(bǔ)序列間的漢明距離約束條件為:
其中vC表示序列v的逆補(bǔ)序列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于DNA編碼的圖像加密糾錯(cuò)方法,其特征在于,GC含量約束條件為鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶在DNA分子中的含量。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述基于DNA編碼的圖像加密糾錯(cuò)方法,其特征在于,組合約束條件為:先用GC含量約束條件對(duì)DNA序列進(jìn)行約束,然后再用序列間漢明距離約束條件和逆補(bǔ)序列間的漢明距離約束條件同時(shí)進(jìn)行約束。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于DNA編碼的圖像加密糾錯(cuò)方法,其特征在于,改進(jìn)的遺傳算法是:在選擇算子中采用最優(yōu)保存策略,在變異算子中采用動(dòng)態(tài)變異算子;即根據(jù)適應(yīng)度值的高低把種群中的個(gè)體分為3類,最小的變異概率為0.01,其次為0.03,最大的變異概率為0.3。