6、图像加密与数字水印技术研究

图像加密与数字水印技术研究

1. 图像加密模拟结果

1.1 模拟参数与密钥生成

在图像加密的研究中，以大小为 256×256 的狒狒初始图像为例进行模拟。模拟使用的参数为：$p = 3.96$，$x_0 = 0.35$，$k = 6328 Å$，$f = 200 mm$，$x = 5$，广义变换（GT）的阶数为$a = 0.4\pi$和$b = 0.7\pi$。通过混沌随机相位掩码（CRPM）和菲涅尔波带片（FZP）生成了混沌波带片相位掩码（CZPPM）密钥。

1.2 统计分析

• 熵分析 ：对图像的熵进行了分析，狒狒图像的熵值为 6.319，接近标准值，这表明信息均匀分散，攻击者无法从中获取有价值的信息，说明该投影系统极为高效。
• 峰值信噪比（PSNR） ：在第一级相位检索后，PSNR 达到 23 dB；在第二级相位检索后，PSNR 达到 28 dB。

1.3 性能分析

狒狒图像的均方误差（MSE）为$5.6346×10^{-22}$。从迭代次数与 MSE 的关系图（图 3）可以看出，MSE 随着迭代次数的增加而下降，在 50 次迭代后，MSE 保持恒定，图像随机化趋于稳定。

1.4 鲁棒性分析

• 遮挡攻击测试 ：对加密图像进行不同大小的遮挡攻击测试，结果表明，即使遮挡率达到 75%，图像仍能被人眼识别，证明该系统具有较强的鲁棒性。图 4 展示了 45%和 70%遮挡的加密图像及其恢复后的图像。