MATLAB 图像加密处理（二）

在加密过程中，需要产生加密密钥，对于密钥，采用混沌序列的方式生成。

一、对于二值图像
二值图像中所有的像素点，只有两个值，即0、1，或者是其他取值0、255，生成公式采用下面的公式：

当混沌序列的数值大于零时，取值唯一，当混沌序列的值小于等于零时，取值为零，当然，等于号的位置任意。其实，该函数可以随意定义，当x的取值由大于零的值分界，其中黑色点较多，反之，则是白色点的值较多。

生成二值混沌图像的代码如下：

%% 生成二值混沌图像
n=512;
m=512;
x=zeros(m,n);
x(1)=0.98;
for i=2:n*m
    x(i)=1-2*x(i-1)*x(i-1);
end
for i=1:n*m
    if x(i)<=0
        x(i)=0;
    else x(i)>0
        x(i)=1;
    end
end
imshow(x);

生成图片如下：

二、对于灰度图像
灰度图像中的所有的像素值在0~255之间，生成灰度图像的重点是将[-1,1]之间的混沌序列映射到[0,225]之间，采用的办法为取余法。

%GOI=mod(OI*1000000000,256)%mod(a,b)函数返回a/b的余数

其中OI为混沌序列，GOI为灰度序列。

生成灰度图像的代码如下所示：

%% 生成灰度混沌系统
%将混沌系统中的数值乘以一个很大的数，并对256取余
%GOI=mod(OI*1000000000,256)%mod(a,b)函数返回a/b的余数
n=512;
m=512;
x=zeros(m,n);
x(1)=0.98;
for i=2:n*m
    x(i)=1-2*x(i-1)*x(i-1);
end
for i=1:n*m
x(i)=mod(round(x(i)*999998391829),256);
end
imshow(x,[]);

三、对于彩色图像
在MATLAB中，彩色图像以三维的矩阵的形式存在，分为R、G、B三层。生产方法，将三个灰度矩阵链接起来就可以了。

矩阵链接方法：

%cat(n,a,b)函数
%当n=1时，表示按列将ab链接到一起
%当n=2时，按行链接到一起
%当n=3是，按更高维将ab链接到一起

生成彩色图像代码如下：

%% 生成彩色混沌系统

%生成r空间
r=zeros(512,512);
r(1)=0.98;
for i=2:512*512
    r(i)=1-2*r(i-1)*r(i-1);
end
for i=1:512*512
    r(i)=mod(round(r(i)*98888888888),256);
end

%生成g空间
g=zeros(512,512);
g(1)=0.98001;
for i=2:512*512
    g(i)=1-2*g(i-1)*g(i-1);
end
for i=1:512*512
    g(i)=mod(round(g(i)*98888888888),256);
end

%生成b空间
b=zeros(512,512);
b(1)=0.9700001839;
for i=2:512*512
    b(i)=1-2*b(i-1)*b(i-1);
end
for i=1:512*512
    b(i)=mod(round(b(i)*98888888888),256);
end

hu=zeros(512,512,3);
hu=cat(3,r,g,b);
imshow(uint8(hu));%将hu转化为八位无符号，或者归一化

生成图像如下：