视觉密码的彩色栅格地图分存算法
目的 现有栅格地图安全保护技术主要有:基于混沌理论的图像加密技术、数字图像置乱技术和图像信息隐藏技术,这些技术不适用于丢失容忍、解密简单、共享份图像顺序可交换、权限控制等应用场合.图像分存技术可应用于上述场合,其中基于视觉密码的图像分存技术秘密图像恢复时运算简单,仅利用人眼视觉系统或借助简单计算设备,便可以获得恢复图像的信息.但运用于彩色栅格地图分存的彩色视觉密码方案,存在像素扩展度较大、秘密图像颜色受限等问题.为解决该问题,基于异或运算给出了概率型彩色视觉密码方案定义,并构造了一种概率型(k,n)彩色视觉密码方案.方法 在方案设计前,首先给出RGB颜色集合、彩色像素异或运算、共享份异或运算和基于异或运算的概率型(k,n)彩色视觉密码方案等定义.基于异或运算的概率型(k,n)彩色视觉密码方案定义包括对比条件、安全性条件和防串扰条件3个部分.根据定义,给出概率型(k,n)-CVCS (color visual cryp-tography scheme)的详细构造方法,该方法以(k,k)彩色视觉密码方案为基础,通过设计扩展变换算子f,将k个共享份随机等概地扩充到n个共享份,实现了(k,n)彩色栅格地图分存算法,解决了彩色栅格地图分存算法存在像素扩展度大、恢复图像视觉效果差的问题.随后,从定义的对比条件、安全性条件和防串扰条件3个方面,对本文方案有效性进行了理论证明.结果 为验证方案的有效性,利用本文算法构造出的(3,4)方案对具体的栅格地图进行分存,随机选择3个共享份XOR(exclusive or异或)后可以得到原栅格地图,而任意单个、两个共享份XOR只能得到杂乱无章的噪声图像,无法获取原栅格地图的任何信息.同时,运用其他彩色视觉密码方案对相同栅格地图进行分存,实验结果表明,本文方案像素不扩展,在视觉效果上具有更优的结果,计算得到的恢复图像峰值信噪比也优于其他相关方案.结论 本文方案无像素扩展,在减小系统开销的同时,改善了栅格地图的视觉效果,且无需对栅格地图进行半色调处理.
栅格地图分存、彩色视觉密码、概率型、异或运算、无像素扩展
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P208(一般性问题)
国家自然科学基金项目41271392,61602513;信息工程大学优秀青年基金项目2016611303;National Natural Science Foundation of China41271392,61602513
2018-02-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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