随机分数梅林变换光学图像加密技术

"基于随机分数梅林变换的光学图像加密技术是一种用于保护光学图像安全的非线性加密方法。此方法结合了混沌映射、分数傅里叶变换和分数梅林变换，旨在增强加密的复杂性和安全性。通过混沌映射生成随机相位掩模，并应用于分数傅里叶变换的核函数，形成随机分数傅里叶变换。接着，通过将对数-极坐标变换与随机分数傅里叶变换相结合，构建随机分数梅林变换，以此对光学图像进行加密，使得图像的像素值和位置同时得到保护。密钥的敏感性分析显示，混沌映射的初始值和分数阶次的变化能显著影响解密结果，增强了加密系统的密钥空间。此外，算法的鲁棒性通过噪声叠加和抗裁剪性能测试得以验证，证明了其在实际应用中的可行性与安全性。" 这篇摘要描述了一种创新的光学图像加密技术，它利用了随机分数梅林变换，这是一种结合了非线性变换和混沌理论的加密策略。首先，混沌映射被用来生成随机相位掩模，这些掩模被置于分数傅里叶变换的输入和输出端，通过这种方式随机化核函数，产生随机分数傅里叶变换。接下来，通过对数-极坐标变换与随机分数傅里叶变换的结合，形成了随机分数梅林变换。这一过程将原始光学图像转化为复值密文，有效地混淆了图像的像素值和位置信息。 混沌映射的初值作为密钥的一部分，其微小变化会导致解密图像的均方误差显著增加，这表明了密钥的高敏感性和加密的安全性。同时，分数阶次也被用作密钥，同样展示了高度的敏感性。通过计算不同密钥下的输入图像和解密图像的均方误差，进一步证实了该加密算法的密钥空间之大。 此外，对算法的数值分析和模拟实验揭示了其在应对噪声和图像裁剪等干扰时的良好鲁棒性。这表明，即使在存在噪声或部分图像丢失的情况下，加密图像仍能被准确地解密，进一步确保了光学图像数据的安全传输和存储。 基于随机分数梅林变换的光学图像加密方法提供了一种高效且安全的图像保护手段，适合在光学通信、信息安全等领域应用。其独特的设计结合了非线性变换的复杂性和混沌理论的不确定性，为光学图像的加密提供了新的思路。