基于Arnold cat映射与ECC的图像加密方法

提出了一种基于Arnold cat映射以及椭圆曲线密码体制的图像加密算法.首先对图像用Arnold cat变换进行置乱,用Logistic混沌系统产生的整数序列替换Arnold cat变换的参数空间,从而抵制图像置乱部分的周期迭代攻击.再对图像像素依次用椭圆曲线加密体制进行加密,将置乱图像划分为大小相同的图像块,为每一图像块分配相同的密钥,在保证了安全性能的同时也大大提高了算法效率.理论分析和实验结果表明,该算法安全性能高,加密效果理想,是一种可靠的加密方法.     

基于复合混沌与Rijndael的图像加密算法

提出了将Logistic映射、Henon映射和Rijndael加密算法相结合的数字图像加密算法.该方法先经Logistic混沌和Henon进行像素乱序和灰度置乱,然后用 Rijndael加密算法进行像素加密形成密文图像.理论分析和仿真实验表明该算法加密效果良好、密钥空间足够大,加密后的图像抗攻击性得到进一步地提高,有很...     

基于黄金分割-Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法

当前图像加密算法的每一轮像素位置置乱过程都是相同的,且扩散操作是有序的,降低了算法的动态性与随机程度,使得算法安全性不佳.为了解决这一问题,本文提出了黄金分割-Lucas动态置乱与异扩散的图像加密算法.首先,引入黄金分割序列与Lucas序列,基于2D Arnold映射变换思想,设计了动态置乱机制,根据不同的迭代次数,动态改变其置乱变换核,使得每一次像素置乱操作都是不同的,有效提高明文像素置乱度;联合Cosine映射、sine映射与Logistic映射,设计复合串联混沌映射,利用置乱密文的像素总量来生成复合映射的初始条件,输出伪随机序列,并构造量化函数,对其进行量化,获取一组密钥流;最后,对置乱图像像素进行分组,并结合密钥流,设计两个加密引擎函数,通过构造像素加密模型,分别对图像第一个像素、中间像素以及最后一个像素进行异扩散,完成图像的加密.实验结果表明,与当前混沌加密技术相比,所提算法具有更高的安全性与用户响应,具备更强的抗明文与抗噪声攻击能力.     

基于混沌映射的图像加密硬件实现结构

为了使图像加密硬件化和实用化,针对图像加密系统所需的置换、替代和扩散3种基本要素,提出了一种采用双RAM连接,加/解密过程多轮次、可复用的硬件实现结构.该实现结构通过地址产生器得到置换地址,与地址计数器配合完成像素的位置置换;通过灰度扩散与像素替代单元完成灰度的扩散与替代.验证中采用广义猫映射进行像素位置置换,将单向耦合映射格点用于像素的替代,并与灰度扩散相结合,两种混沌映射多轮次交替使用.分析和实验证明,该结构具有复用性好、吞吐率高且面积节约等特点.现场可编程门阵列验证表明,在200 MHz时钟频率下,进行4轮加/解密时的吞吐率分别达到4.17 Mbyte/s 和3.85 Mbyte/s.     

基于有限状态斜帐篷映射的图像加密算法

针对图像加密算法中迭代性高、低维离散混沌加密密钥空间小、保密性低等特点,提出了一种基于有限状态斜帐篷映射的混沌加密方法.该方法采用一种有限状态skew tent映射来产生伪随机整数序列,然后依据该混沌序列控制图像像素的置换和灰度值的修改.攻击者在不知道密钥的情况下,加密图像不能被正确重建.并对图像加密算法的安全性从统计角度进行了分析,计算结果表明密文图像的直方图趋于均衡一致,密文图像在水平、垂直和对角线方向上像素的相关性显著降低.     

基于三维整数拟仿射变换的对称图像加密算法

把二维有限整数域上的拟仿射变换推广到三维上,重点研究三维有限整数域上拟仿射变换的性质及构造方法.用这种新方法置乱图像的像素位置(如果需要的话,灰度值也可以改变),并用混沌映射来生成变换的参数,从而增强统计和差分攻击的抵抗力.实验结果表明,该方法安全性高且加密速度快.     

四维混沌与分数傅里叶变换的图像加密方案

将四维超混沌系统和标准加权类分数傅里叶变换理论相结合,提出了一种数字图像加密双重方案.对图像进行三基色分层标准加权类分数傅里叶变换,利用超四维混沌序列对变换结果进行置乱操作,将置乱后的3层数据融合得到加密图像仿真结果表明,加密后的图像灰度分布均衡,相邻像素的相关系数高度不相关,并且加密图像对秘钥高度敏感,具有较好抗攻击性、鲁棒性.     

非等长Arnold变换与Gray码相融合的图像加密算法

Arnold变换公式仅能对方阵图像进行置乱,不具有普遍性.文章提出了一种非等长Arnold变换并结合Gray码变换的双重加密算法.首先利用非等长Arnold变换,降低像素间的关联性,然后再利用置乱广义Gray码算法改变图像的灰度值,实现了对图像信息的双重加密.实验结果表明,该算法可以应用于非等长图像处理,非等长Arnold变换有效降低了像素间的关联性,Gray码变换后图像灰度值分布更加均匀.因此在图像预处理过程中,相比仅使用非等长Arnold变换表现出更好的安全性.     

基于超混沌映射的医学图像小波域加密算法

针对当前医学图像加密算法在抗攻击能力和加密效率上的不足,提出了一种新颖的基于小波变换和超混沌映射的医学图像加密算法.首先,分析了Le Gall 5/3整数小波变换的特点,提出利用去相关性强度指标确定小波变换分解级数,充分降低像素间相关性;然后,设计新的二维超混沌系统产生快速伪随机序列,提高混沌密码的安全性和产生效率;最后,对选取的医学图像小波低频系数进行两轮扩散加密,增加密文对明文的敏感性和降低迭代次数.实验结果表明,算法具有高安全性和良好的加密效率,与现有方法相比,密文像素相关性降低20%,以上,加密所需时间约为原方法的0.01倍.算法适用于大容量医学图像的实时加密和解密.     

对“基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法”的安全性分析

对一种基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法进行安全性分析,并提出相应的选择明文/密文攻击和已知明文攻击方法.该算法改造了一般广义cat映射,通过增加一个非线性项使得一般广义cat映射具有更好的混沌特性;并利用改进广义cat映射进行图像置乱,然后用复合混沌映射对置乱后的图像进行扩散运算,实现图像加密.经过理论分析发现该算法存在两方面不足.一方面是扩散过程过于简单,采用简单的整幅图像的异或运算;另一方面是采用改进广义cat的置乱过程与明文无关.这两方面的不足,使得算法很容易受到破译.理论和仿真实验均表明该算法无法抵抗选择明文/密文攻击和已知明文攻击.     

基于三维猫映射的彩色图像加密算法

在传统的利用混沌映射时灰度图像进行加密算法的基础上,将三维猫映射应用于彩色 图像加密,提出了一种新的彩色图像加密算法．猫映射系数矩阵由高维混沌系统Lorenz映射 产生,随机性强,对映射后的三个彩色分量进行随机比例变换,比例变换矩阵由一维无限折 叠映射产生,进一步增加了保密强度,能够有效的抗明文、选择性明文以及唯密文攻击,可 以广泛地应用于多媒体数据的保密通信中．     

基于DEM电子地图的三维量算模型

针对普通电子地图中很难对地图要素进行三维量测的问题，提出了基于DEM的电子地图的概念。它实现了三维的DEM和二维的电子地图的垂直集成。两者优势互补，不仅极大地提高了电子地图的空间表现能力和量算水平，还大大地扩展了对DEM的应用潜力。探讨了用格网DEM与电子地图的集成方法，重点探讨了在基于格网DEM的电子地图上进行三维量算的数学模型。     

基于DEM电子地图的三维量算模型

针对普通电子地图中很难对地图要素进行三维量测的问题,提出了基于DEM的电子地图的概念。它实现了三维的DEM和二维的电子地图的垂直集成。两者优势互补,不仅极大地提高了电子地图的空间表现能力和量算水平,还大大地扩展了对DEM的应用潜力。探讨了用格网DEM与电子地图的集成方法,重点探讨了在基于格网DEM的电子地图上进行三维量算的数学模型。     

基于高维广义猫映射的图像加密算法

提出了一种四维广义猫映射,并构造了一种基于该映射的图像加密算法。将三维广义猫映射扩展至四维广义猫映射,通过将图像的像素坐标和灰度值作为广义猫映射的初始值,映射参数和迭代次数作为密钥实现图像加密。与常见的低维混沌猫映射加密算法相比,该算法具有更大的密钥空间及更高的加密速度,可作为加密系统的一个子模块用于常规网络或中高速无线传感器网络图像、数据块和视频的加密传输。     

基于多RGBD摄像机的动态场景实时三维重建系统

使用多台基于FPGA嵌入立体计算的RGBD摄像机搭建动态场景实时三维重建系统. RGBD摄像机能够以视频速度输出场景的彩色(RGB)图像及对应的稠密视差(disparity)图像,由视差图像可进一步得到场景的深度图. 多台RGBD摄像机运行在统一的外部时钟和控制信号下,可实现对目标场景数据的同步采集. 为了提高各视点所获取的场景深度图质量,根据多RGBD摄像机系统视点分布较为稀疏的特点,使用概率密度函数估计的方法进行多视点深度图的融合. 融合后的深度图由PC集群进行处理,可实时生成所拍摄场景的三维空间点云. 实验结果表明,本文系统可以有效地重建包含多个运动目标的大型动态场景.      

DISTORTIONAL PROPERTIES OF THE BIJECTIVE PATTERN MAP (PART I: DISTORTION IN LENGTH)

The Bijective Pattern Map maps the 3D surface patch to the 2D flat pattern. The bijection property has been proved. However, since the 3D Algebraic Mannequin is not developeable, meaning that it is not isometric to the 2D plane, the intrinsic geometry of the 3D surface patches is different from their images on the 2D plane. Consequently, distortion exists. The distortional property of the Bijective Pattern Map is discussed in this article.     

基于ORB-SLAM2的三维占据网格地图的实时构建

针对ORB-SLAM2系统只能输出相机的运动轨迹图,而不能生成用于路径规划和导航地图的问题,提出了一种基于ORB-SLAM2的跳表地图(Skip List Map)构建算法,可用于三维占据网格地图实时构建。首先搭建了一个用于三维占据网格地图实时构建的Skip List Map模型,其时间复杂度仅为O(lgn);其次对Skip List Map三维占据网格地图的生成与更新做了详细推导;最后设计了ORB-SLAM2与Skip List Map算法相结合的方案。通过效率对比实验,表明本文算法具有较高的时间效率与灵活性;搭建实验所需平台并进行了真实场景实时实验,实验表明本文算法能实现三维网格地图的实时构建;且能清晰标识出环境中障碍物的位置,验证了本文算法的有效性。     

基于Google Earth数据的Surfer三维地形建模

对于资源潜力不明的新勘查区,尤其是地形复杂区,快速获取其地形图或三维地形模型,是开展相关勘查工作的基础.以滇西北茅草坪铜多金属矿区为例,提出了利用Google Earth平台提取研究区的三维空间数据,借助Surfer软件生成等高线和三维曲面模型的一种绘制大比例尺地形图或三维地形模型的直观、便捷方法 .该方法具有低成本、高效、准确的特点,可操作性强,可在当前地质勘查工作中广泛应用.     

基于最小二乘法的曲线导航线提取算法

针对视觉导航中的曲线导航线提出了一种基于最小二乘法的导航线提取算法。首先通过图像分割将原始图像转化为二值图像,其中导航线对应像素点标记为1,再通过最小二乘法拟合这些导航线对应的像素点得到导航线方程。实验结果表明新算法不仅能较好的提取曲线导航线而且对直线导航线也能适用。     

激光加热三维瞬态温度场显示

建立激光加热三维温度场计算模型,绘制空间温度分布色温图,重点研究高斯分布的激光束移动速度、功率密度、光斑尺寸对空间温度场分布形态的影响;模拟显示激光热处理相变硬化带形状,分析相奕化深度和宽度,结果表明温度场色温图可以直观地分析硬化状态,而且光束移动速度、功率密度和光斑尺寸不同,色温图的形态也不同。