c++和opencv实现灰度图像的超混沌加解密代码

以下是 C++ 和 OpenCV 实现灰度图像的超混沌加解密的示例代码：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <cmath>
#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;

class HyperChaos
{
public:
    HyperChaos(double x0, double y0, double z0, double u0, double v0);
    double getNextValue();
    void reset(double x0, double y0, double z0, double u0, double v0);

private:
    double x, y, z, u, v;
};

HyperChaos::HyperChaos(double x0, double y0, double z0, double u0, double v0)
{
    x = x0;
    y = y0;
    z = z0;
    u = u0;
    v = v0;
}

double HyperChaos::getNextValue()
{
    double x1 = sin(y) + u * sin(z);
    double y1 = sin(z) + v * sin(x);
    double z1 = sin(x) + u * sin(y);
    double u1 = cos(y);
    double v1 = cos(z);
    x = x1;
    y = y1;
    z = z1;
    u = u1;
    v = v1;
    return x + y + z + u + v;
}

void HyperChaos::reset(double x0, double y0, double z0, double u0, double v0)
{
    x = x0;
    y = y0;
    z = z0;
    u = u0;
    v = v0;
}

void encryptImage(Mat& image, HyperChaos& chaos)
{
    int rows = image.rows;
    int cols = image.cols;
    for (int i = 0; i < rows; i++)
    {
        for (int j = 0; j < cols; j++)
        {
            double value = chaos.getNextValue();
            int shift = (int)(value * 1000) % 256;
            uchar& pixel = image.at<uchar>(i, j);
            pixel ^= shift;
        }
    }
}

void decryptImage(Mat& image, HyperChaos& chaos)
{
    int rows = image.rows;
    int cols = image.cols;
    for (int i = 0; i < rows; i++)
    {
        for (int j = 0; j < cols; j++)
        {
            double value = chaos.getNextValue();
            int shift = (int)(value * 1000) % 256;
            uchar& pixel = image.at<uchar>(i, j);
            pixel ^= shift;
        }
    }
}

int main()
{
    // 读取图像文件
    Mat image = imread("lena.jpg", IMREAD_GRAYSCALE);

    // 初始化超混沌系统
    HyperChaos chaos(0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5);

    // 加密图像
    encryptImage(image, chaos);

    // 保存加密后的图像
    imwrite("lena_encrypted.jpg", image);

    // 重置超混沌系统
    chaos.reset(0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5);

    // 解密图像
    decryptImage(image, chaos);

    // 保存解密后的图像
    imwrite("lena_decrypted.jpg", image);

    return 0;
}

这个示例程序中，使用了一个五维的超混沌系统来生成加密密钥。对于每个像素，使用超混沌系统生成一个随机数，将其乘以 1000 并取整数部分，得到一个 0 到 255 的整数，作为该像素的移位量。然后对该像素的灰度值进行异或操作，使用移位量进行移位，从而实现灰度图像的加密和解密。