1.一种图像加密方法,其特征在于,应用于电子设备,包括:将多个图像按照预设公式用矩阵表示,获得第一矩阵;
对所述第一矩阵进行四元数旋转变换,获得第二矩阵,所述四元数旋转变换为降低所述第一矩阵中的轮廓显现的变换运算;
对所述第二矩阵进行复数矩阵计算,获得第三矩阵,所述复数矩阵计算为降低所述第二矩阵中的轮廓显现的矩阵运算;
对所述第三矩阵进行等模分解,获得多个掩码,所述等模分解为将所述第三矩阵的相位信息分解;
对所述多个掩码进行编码,获得密文和密钥;
其中,所述将多个图像按照预设公式用矩阵表示,包括:将多个图像按照fq(x,y)=f1(x,y)+if2(x,y)+jf3(x,y)+kf4(x,y)用矩阵表示;
其中,(x,y)为空间位置坐标,fq(x,y)为第一矩阵,f1(x,y)为第一图像,f2(x,y)为第二图像,f3(x,y)为第三图像,f4(x,y)为第四图像,i、j、k均为系数,且满足:ij=k,jk=i,ki=
2 2 2
j,i=j=k=‑1,ij=‑ji,jk=‑kj,ki=‑ik。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一矩阵进行四元数旋转变换,获得第二矩阵,包括:根据 对所述第一矩阵进行四元数旋转变换;
其中:(x,y)为空间位置坐标,e(x,y)为所述第二矩阵,fq(x,y)为所述第一矩阵,α为预设旋转角度,(u,v)为空间频率坐标, 表示对所述第一矩阵进行旋转角度为α的四元数旋转变换。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述第一矩阵进行四元数旋转变换,包括:根据 对所述第一矩阵进行左
边型四元数Gyrator变换;
其中:(x,y)为空间位置坐标,fq(x,y)为所述第一矩阵,μ为任意的单位纯四元数,即:μ2
=γ1i+γ2j+γ3k且μ=‑1,i、j、k均为系数,{γ1,γ2,γ3}为实数,α为预设旋转角度,(u,v)为空间频率坐标,Kα(u,v;x,y)为变换核, 表示对所述第一矩阵进行旋转角度为α的四元数旋转变换。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述第一矩阵进行四元数旋转变换,包括:根据 对所述第一矩阵进行右
边型四元数Gyrator变换;
其中:(x,y)为空间位置坐标,fq(x,y)为所述第一矩阵,μ为任意的单位纯四元数,即:μ2
=γ1i+γ2j+γ3k且μ=‑1,i、j、k均为系数,{γ1,γ2,γ3}为实数,α为预设旋转角度,(u,v)为空间频率坐标,Kα(u,v;x,y)为变换核, 表示对所述第一矩阵进行旋转角度为α的四元数旋转变换。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第二矩阵进行复数矩阵计算,获得第三矩阵,包括:根据A1=S(e(x,y))+X(e(x,y))j,A2=Y(e(x,y))+Z(e(x,y))j,以及对所述第二矩阵进行复数矩阵计算,获得第三矩阵;
c
其中:(x,y)为空间位置坐标,M (x,y)为所述第三矩阵,e(x,y)为所述第二矩阵;S(e(x,y))、X(e(x,y))、Y(e(x,y))、Z(e(x,y))分别表示取所述第二矩阵e(x,y)的第一个分量、第二个分量、第三个分量和第四个分量, 为复数A1的共轭, 为复数A2的共轭,j为系数。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第三矩阵进行等模分解,获得多个掩码,包括:根据
对所述第三矩阵进行等模分
解,获得第一掩码M1(x,y)和第二掩码M2(x,y);
c
其中:(x,y)为空间位置坐标,A(x,y)、P(x,y)分别表示矩阵M (x,y)的幅度和相位,M1(x,y)为所述第一掩码,M2(x,y)为所述第二掩码,θ(x,y)为服从均匀分布的随机矩阵,且0≤θ(x,y)≤1,i为系数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述对所述多个掩码进行编码,获得密文和密钥,包括:根据 和 对所述多个掩码进行编码,获得
密文;
其中,(x,y)为空间位置坐标,α2、α3表示旋转角度,C1(x,y)和C2(x,y)为所述密文,M1(x,y)为所述第一掩码,M2(x,y)为所述第二掩码,fq(x,y)为第一矩阵, 表示对所述第一掩码进行四元数旋转变换, 表示对所述第二掩码进行四元数旋转变换,AT[z]表示将方括号内的参数z进行相位截断。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述对所述多个掩码进行编码,获得密文和密钥,包括:根据 和 对所述多个掩码进行编码,获得
密钥;
其中,(x,y)为空间位置坐标,α2、α3表示旋转角度,K1(x,y)、K2(x,y)及旋转角度为所述密钥,M1(x,y)为所述第一掩码,M2(x,y)为所述第二掩码,fq(x,y)为第一矩阵,表示对所述第一掩码进行四元数旋转变换, 表示对所述第二掩码进行四元数旋转变换,PT[z]表示对方括号内的参数z进行幅度截断。
9.一种图像加密装置,其特征在于,应用于电子设备,包括:第一矩阵获得模块,用于将多个图像按照预设公式用矩阵表示,获得第一矩阵;
第二矩阵获得模块,用于对所述第一矩阵进行四元数旋转变换,获得第二矩阵,所述四元数旋转变换为降低所述第一矩阵中的轮廓显现的变换运算;
第三矩阵获得模块,用于对所述第二矩阵进行复数矩阵计算,获得第三矩阵,所述复数矩阵计算为降低所述第二矩阵中的轮廓显现的矩阵运算;
多个掩码获得模块,用于对所述第三矩阵进行等模分解,获得多个掩码,所述等模分解为将所述第三矩阵的相位信息分解;
密文密钥获得模块,用于对所述多个掩码进行编码,获得密文和密钥;
所述第一矩阵获得模块,还用于将多个图像按照fq(x,y)=f1(x,y)+if2(x,y)+jf3(x,y)+kf4(x,y)用矩阵表示;
其中,(x,y)为空间位置坐标,fq(x,y)为第一矩阵,f1(x,y)为第一图像,f2(x,y)为第二图像,f3(x,y)为第三图像,f4(x,y)为第四图像,i、j、k均为系数,且满足:ij=k,jk=i,ki=
2 2 2
j,i=j=k=‑1,ij=‑ji,jk=‑kj,ki=‑ik。