摘 要：针对当前大多数图像加密算法都是对整体图像进行加密，文章提出了一种选择性混沌图像加密算法，该算法只对图像的重要区域进行加密。首先使用显著性目标检测算法对明文图像进行预处理，识别出明文图像的重要区域；之后再用混沌图像加密算法对图像的重要区域进行加密。该算法根据明文图像的像素值生成加密密钥，能够有效地抵抗选择明文攻击。实验结果表明，该算法能够实现对图像重要区域的有效保护。与对整体图像加密相比，该文加密算法大大提升了图像加密的效率。
关键词：混沌；图像加密；显著性目标检测；选择明文攻击
DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2022.09.021
中图分类号：TP309.7 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2022）09-0084-06
Selective Chaotic Image Encryption Based on Salient Object Detection
HUAN Lixin
(School of Computer Science and Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China)
Abstract: In view of the fact that most current image encryption algorithms encrypt the whole image, this paper proposes a selective chaotic image encryption algorithm, which only encrypts the important areas of the image. Firstly, the salient object detection algorithm is used to preprocess the plaintext image and identify the important regions of the plaintext image, and then the chaotic image encryption algorithm is used to encrypt the important areas of the image. The algorithm generates the secret key according to the pixel value of the plaintext image, which can effectively resist the chosen-plaintext attack. Experimental results show that the algorithm can effectively protect the important areas of the image. Compared with the whole image encryption, the encryption algorithm proposed in this paper greatly improves the efficiency of image encryption.
Keywords: chaotic; image encryption; salient object detection; chosen-plaintext attack
参考文献：
[1] HUA Z Y，LI J X，LI Y M，e t al. Image Encryption Using Value-Differencing Transformation and Modified ZigZag Transformation [J]. Nonlinear Dynamics， 2021，106（4）：3583-3599.
[2] WANG X Y，SU Y N，XU M X，et al. A New Image Encryption Algorithm Based on Latin Square Matrix [J].Nonlinear Dynamics，2022，107（1）：1277-1293.
[3] TALHAOUI M Z，WANG X Y. A New Fractional One Dimensional Chaotic Map and Its Application in Highspeed Image Encryption [J].Information Sciences，2021，550：13-26.
[4] 牛莹，张勋才 . 基于填充曲线和相邻像素比特置乱的图像加密方法 [J]. 电子与信息学报，2022，44（3）：1137-1146.
[5] 李春彪，赵云楠，李雅宁，等 . 基于正弦反馈 Logistic混沌映射的图像加密算法及其 FPGA 实现 [J]. 电子与信息学报，2021，43（12）：3766-3774.
[6] 张赛男， 李千目 . 一种基于 Logistic-Sine-Cosine 映射的彩色图像加密算法 [J]. 计算机科学，2022，49（1）：353-358.
[7] 贾晓霞，杨玉丽 . 基于四维混沌理论和多方向扩散的彩色图像加密 [J]. 南京理工大学学报，2022，46（1）：104-112.
[8] WANG X Y，YANG J J. A Privacy Image Encryption Algorithm Based on Piecewise Coupled Map Lattice with Multi Dynamic Coupling Coefficient [J]. Information Sciences，2021，569：217-240.
[9] WU Y F，ZHANG L M，QIAN T，et al. Contentadap tive Image Encryp tion wi th Par tial Unwinding Decomposition [J]. Signal Processing，2021，181：107911.
作者简介：宦立鑫（1997—），男，汉族，江苏盐城人，硕士研究生在读，研究方向：混沌保密通信。