• 基于openCV与MFC的超混沌图像加密软件，openCV提供图像读取、存储功能，通过MFC构建人机交互界面

• 编译环境为 Visual Studio Community 2017, 版本 15.9.8

• OpenCV库版本 opencv-3.4.1-vc14_vc15

• 使用说明
• 算法原理
• 展望
• 题外之言

• 若用户想使用该项目直接编译
  • Download全部文件，将vs项目文件Encryption_MFC.sln关于openCV的配置，例如包含目录等修改为自身openCV所在的目录。关于openCV的配置，在此不再赘述
  • 主目录提供了一张标准测试图，编译运行之后，可直接使用该图进行测试
• 若用户想自行构建MFC项目，配置openCV，那理解代码即可
  • 该项目核心代码为Hyperchaotic_ImageEncryption/Encryption_MFC/目录下，三个核心文件: Encryption_MFC.h, Encryption_MFCDlg.h,Encryption_MFCDlg.cpp
  • Encryption_MFC.h 包含了openCV头文件，宏定义
    • 诸如

      #include <opencv2/opencv.hpp>
      #include <opencv2/core/core.hpp>
      #include <opencv2/highgui/highgui.hpp>

  • Encryption_MFCDlg.h 包含了对话框类中的图像数据成员变量、进度条成员变量、所有控件按钮的响应成员函数的声明及行变换的移位函数模板
    • 诸如

      public:
      //原图、加密、解密图像数据
      cv::Mat lena;
      cv::Mat encryption_lena;
      cv::Mat decryption_lena;
      CProgressCtrl EnProgress;
      CProgressCtrl DeProgress;
      //缩放窗体链表
      CList<CRect, CRect&> m_listRect;
      //成员函数
      afx_msg void DrawMat(cv::Mat & img, UINT nID);
      afx_msg void OnBnClickedEncrypting();
      afx_msg void OnBnClickedDecrypting();
      afx_msg void EncrytingMat(cv::Mat & Enimg, const double Enx_chaos[], const double Eny_chaos[]);
      afx_msg void DecrytingMat(cv::Mat & Deimg, const double Enx_chaos[], const double Eny_chaos[]);
      afx_msg void OnBnClickedSaveEncrypting();
      afx_msg void OnBnClickedSaveDecrypting();
      afx_msg void OnBnClickedLoadencryption2enWindow();
      afx_msg void OnSize(UINT nType, int cx, int cy);
      afx_msg void OnBnClickedUnchangedChooseImg();

  • Encryption_MFCDlg.cpp 包含了默认的MFC初始化函数以及所有成员函数的实现、相关按钮的逻辑控制
• 若用户想直接使用该软件，不想繁琐地配置openCV
  • 直接将openCV的动态链接库复制到C:\Windows\System32目录下
  • 受于GitHub文件大小限制，两个动态链接库的网盘地址为：opencv_world341.dll, opencv_world341d.dll
  • 提取码: ejgj
  • 拷贝完openCV的动态链接库之后，Hyperchaotic_ImageEncryption/x64/Debug/与Hyperchaotic_ImageEncryption/x64/Release/目录下有两个可执行文件，对应于Debug版和Release版，推荐使用Release版，Release代码更小,执行更快

• 该算法的混沌序列有一定的数学背景，主要利用混沌的伪随机、非周期及确定性

• 此处使用的是超混沌系统，相较于混沌，其拓扑更为复杂

• 结合混沌的基础上，考虑图像的空间分布，采用图像的置乱与扩散，并将置乱与扩散同时进行

• 算法简要流程为：采集图像信息与密钥一起作为超混沌迭代初值，迭代超混沌序列

• 加密时，遍历3维图像矩阵，利用超混沌序列进行行变换（置乱），异或像素值（扩散），再次列变换与异或

• 解密的过程为加密的反操作

• 此项目操作的是RGB彩色图像，可简化为二维灰度图像（灰度图像过于简单，但能较好地进行算法性能评估）

• 该项目可进行下一步拓展，通过RGB与YUV色彩空间转换原理，将视频传输的YUV数据转换成RGB数据进行加密

• C，C++良好的跨平台兼容性可使其能够拓展至嵌入式等平台，拓展适用于实时、非实时的视频加密

总想透过你眼睛

去找寻

最深处的坚冰

没想到

最后却闯进

一整本

诗书的宁静