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基于混沌映射与排序变换的图像置乱算法的开题报告

一、选题背景

在信息传输和加密保护中，图像置乱算法广泛应用。图像置乱是指将图像数据进行变换，以使其失去原有的图形特征，达到难以被人类识别和破解的目的。现有的图像置乱算法主要有置乱-加密方法和像素混沌映射等方法。在图像置乱技术中，像素混沌映射由于其简单性、高速性和随机性等优点而备受关注。

相比于其他基于混沌映射的图像置乱方法，本文提出了一种基于混沌映射与排序变换的图像置乱算法。该算法通过选取合适的混沌映射和排序变换方法，结合两种方法的优势，进一步增强了图像置乱的效果。

二、研究意义

在信息传输和数据保护等领域中，图像置乱技术被广泛应用。然而，由于部分现有的图像置乱方法易于被破解，图像置乱的安全性乃至现有数据的安全性都受到了一定的威胁。因此，为了对现有数据进行有效的保护，以及提高图像置乱方法的安全性和效率，需要一种新的高效的图像置乱算法。

三、研究内容和方法

本文将提出一种基于混沌映射和排序变换的图像置乱算法。该算法将混沌映射和排序变换两种基于随机数生成的方法相结合，可以有效地实现图像置乱。具体的研究内容和方法如下：

(1)建立图像置乱模型

通过分析现有的图像置乱方法和混沌映射方法，本文将建立基于混沌映射和排序变换的图像置乱模型。该模型不仅可以减少置乱后的数据熵，同时也能同时保持数据的随机性和正常性。

(2)分析混沌映射的性质

为了进一步优化混沌映射算法的效果，本文将分析混沌映射算法的性质，例如混沌维数、Lyapunove指数等，以确定最优混沌映射算法，并保证它能够提高图像置乱的安全性和效益。

(3)研究排序变换的效果

排序变换是一种常用的基于随机数的数据变换方法。本文将研究和分析排序变换的效果，并对排序变换方法进行优化，以提高图像置乱的效果。

(4)实现和仿真

本文将针对所提出的基于混沌映射和排序变换的图像置乱算法进行实现和仿真，评估该算法在安全性、效率和可行性方面的表现。通过对实验结果的分析和比较，得出本文算法与其他现有算法相比在置乱效果方面的显著优势。

四、预期成果

本文将实现一种基于混沌映射和排序变换的图像置乱算法，该算法将达到以下效果：

(1)算法能够有效地降低数据熵，并具有适应性和随机性。

(2)算法能够提高图像置乱的安全性和效率。

(3)算法可广泛应用于信息传输和数据保护等领域。

五、进度安排

本文预计的工作进度如下：

第1-2个月：深入研究图像置乱、混沌映射和排序变换等相关技术。

第3-4个月：建立基于混沌映射和排序变换的图像置乱模型。

第5-6个月：分析所选混沌映射算法的性质，并优化混沌映射算法。

第7-8个月：分析排序变换的效果，并对排序变换方法进行优化。

第9-10个月：实现和仿真基于混沌映射和排序变换的图像置乱算法。

第11-12个月：撰写毕业论文和答辩准备。

六、参考文献

[1]肖旭峰,李空一.基于混沌映射和排序变换的图像加密算法[J].四川传媒学院学报,2011,2(6):67-70.

[2]王帆,黄可政.一种基于混沌变换的图像置乱算法[J].计算机应用,2012,32(6):1526-1529.

[3]胡春燕,陈忠.基于混沌映射和像素重排的图像加密方法研究[J].科学技术与工程,2018,18(15):22-25.

[4]贾宁.基于多层混沌地图的图像置乱算法研究[D].哈尔滨工业大学,2017.