軍隊作戰圖像的加密方法
2023-05-01 09:47:31 2
專利名稱：軍隊作戰圖像的加密方法
技術領域：
本發明涉及一種軍隊作戰圖像的加密方法，尤其涉及一種基於四色猜想的軍隊作戰圖像加密方法。
背景技術：
著色是圖形論中最著名的領域之一。四色猜想，指的是要求證明這樣的問題，即至多用4種顏色給平面或球面上的地圖著色，使相鄰國家或地區所形成的區域用不同顏色顯示。四色問題作為世界上著名的數學難題已經存在150多年，長期無解。1878年6月13日，四色猜想由當時著名數學家凱萊(Cayley)在倫敦舉行的數學會上正式提出，1879年肯普(A.b.Kempe)在美國數學雜誌發表的論文沒有解決四色問題。1890年英國著名數學家希伍德(Heawood)給出了一個錯誤的結論。1997年北京理工大學出版社出版的文獻《圖論》指出「四色猜想是一個至今仍沒有得到理論證明的著名數學難題。」1998年北京大學出版社出版的文獻《集合論與圖論》指出「到目前為止，四色猜想沒有得到徹底的解決。」《科技通報》2002年7月第18卷第4期發表的由董德周提交的一篇《關於最大平面圖著色的探討》的論文，披露了關於四色猜想的部分研究成果。對此，長沙大學數學系代數理論家陳進之2004年5月10日指出「該論文是最大平面圖著色問題的一個突破」。
圖1是四色猜想的一個著名反例的示意圖。在圖1的反例中存在一條連接黃色點(y)和綠色點(g)的y-g通路，構成一個閉合迴路C1(圖1中的虛粗線)，由於它的存在，就象一條封鎖線把r-b鏈分隔成兩個部分，一部分被圍在C1內，另一部分被隔在C1外。這兩部分被y-g鏈隔離開來，構成相對獨立的區域。在C1外將r、b兩色對調(在圖中的表示是在r、b下面劃一橫，如r、b)，即將原來塗r色的點全部改塗b色，塗b色的點全部改塗r色。由於C1內和C1外都是相對獨立的區域，所以這樣對調後對C1內不會產生影響。對調後的結果如圖2所示。圖2是董德周四色猜想定理對反例的中間證明過程的示意圖。在圖2待著色頂點v的相鄰頂點中，第3點的r和第5點的y之間存在一條全部屬於r-y鏈的通路，這條通路加上v，就構成一個閉合迴路C2(圖2中的虛粗線)。同理，在C2內將b、g兩色對調，對調之後，v周圍的5個頂點依次為r、b、r、b、y三種顏色，最後把V塗上g。這樣就使全部頂點都塗上顏色，而使相鄰頂點著不同顏色，總共四種顏色，如圖3所示。圖3是董德周四色猜想證明理論的一個題解示意圖。圖4是董德周四色猜想證明理論的一個效果示意圖。通過該圖可以看到，由黑、深灰、淺灰、白四種顏色表示的23塊任意形狀構成的區域隨機排列，相鄰區域的顏色不同，區域所著顏色為4種。
發明內容本發明將四色猜想的部分研究成果應用於軍隊作戰圖像加密及解密。
本發明提供了一種軍隊作戰圖像加密方法。該加密方法包括創建由不同顏色的著色區域排列而成的圖像加密模板，各圖像加密模板的相鄰著色區域的顏色不同；對待加密圖像進行分割和重新排列，形成中間加密圖像；對中間加密圖像進行分割並排列到圖像加密模板上的某一顏色的著色區域內。
根據本發明的一優選方法，本發明的圖像加密模板可以是一幅或多幅。
根據本發明的一優選方法，本發明的著色區域的形狀為多邊形、圓形或橢圓形。
根據本發明的一優選方法，本發明的著色區域的著色顏色為至少兩種。
根據本發明的一優選方法，本發明的著色區域的著色顏色為四種。
根據本發明的一優選方法，本發明的待加密圖像可以是多幅，其中，對各待加密圖像進行分割和重新排列後，分別將各中間加密圖像排列到圖像加密模板的不同顏色的著色區域。
根據本發明的一優選方法，本發明的待加密圖像可以是多幅，分別對各待加密圖像進行分割和重新排列並將各中間加密圖像排列到圖像加密模板的不同顏色的著色區域。
根據本發明的一優選方法，本發明加密方法通過分割和重新排列使待加密圖像的至少一個分割區域的位置與經重新排列後形成的中間加密圖像中該分割區域的位置不同。
根據本發明的一優選方法，本發明加密方法對待加密圖像進行多次分割和重新排列，形成中間加密圖像。
本發明還提供了一種軍隊作戰加密圖像，該加密圖像由以下步驟形成創建由不同顏色的著色區域排列而成的圖像加密模板，各圖像加密模板的相鄰著色區域的顏色不同；對待加密圖像進行分割和重新排列，形成中間加密圖像；對中間加密圖像進行分割並排列到圖像加密模板上的某一顏色的著色區域內。
本發明的有益效果是通過本發明的一種軍隊作戰圖像加密及解密的方法，創建一幅和/或多幅圖像加密模板，將待加密一幅和/或多幅圖像分割、擾亂，生成一幅和/或多幅圖像加密模板的擾亂圖像加密區域，最後將其合成以產生加密圖像；在解密的時候，可以根據實際需要，優先和/或同時分別處理一幅和/或多幅加密圖像，加快解密過程。
圖1是1890年希伍德駁斥肯普理論的反例的示意圖。
圖2是董德周四色猜想證明對反例的中間證明過程的示意圖。
圖3是董德周四色猜想證明的一個題解示意圖。
圖4是董德周四色猜想證明的一個效果示意圖。
圖5-圖9是本發明加密方法所使用的圖像加密模板的示意圖。
圖10是本發明加密方法一實施例的流程示意圖；圖11是本發明加密方法另一實施例圖像的流程示意圖。
具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
參照圖5-圖9，圖5-圖9是本發明加密方法所使用的圖像加密模板的示意圖。在本發明中，圖像加密模板5、6、7、8和9分成若干形狀不同的著色區域，著色區域的形狀可以是任意的，大小可以相同或不同。著色區域的位置可隨機設計在圖像加密模板上任一位置，但相鄰區域的著色顏色不同。如圖所示，圖7中的圖像加密模板7由黑、白兩種顏色的著色區域組成，圖9中的圖像加密模板9包括三種不同顏色的著色區域，圖6的圖像加密模板6由五種顏色的著色區域組成，圖5和圖8中的圖像加密模板5、8包括四種不同顏色的著色區域。根據背景技術中的四色猜想理論，使用二或三種顏色時無法對任意組合的著色區域進行著色，因而優選採用四種顏色對圖像加密模板進行著色。
參照圖10，圖10是本發明加密方法一實施例的流程示意圖。在圖10中，待加密圖像101經過分割和重新排列形成中間加密圖像103，其中，對待加密圖像101進行分割並進行重新排列以形成中間加密圖像103的方法在申請人於2005年5月27日提交的標題為「圖像畫面加密和解密方法」的專利申請中進行詳細描述，在本申請中將不再贅述。待加密圖像101中至少一個分割區域在重新排列後形成的中間加密圖像103中發生了變化，隨後按照預先創建好的圖像加密模板5上的特定著色區域所在的位置，對中間加密圖像103進行分割並按照圖像加密模板5上特定的著色區域進行排列，形成圖像加密區域105，如果是對待加密圖像101單獨加密，圖像加密區域105就是最終所需的加密圖像。
參見圖11，圖11是對本發明加密方法的另一實施例的示意圖。在本實施例中，待加密圖像111、131、151和171經過分割和重新排列後形成中間加密圖像113、133、153和173，再按照預先創建好的圖像加密模板8上的四種特定顏色的著色區域所在的位置，分別將中間加密圖像113、133、153和173分割並按照圖像加密模板5上特定的著色區域一一對應放置，形成圖像加密區域115、135、155和175，所形成的圖像加密區域115、135、155和175可以直接作為最後所需的加密圖像，或者將圖像加密區115、135、155和175合併到一起，從而完成全部圖像的加密，產生最終所要的加密圖像119。此外，也可以分別將待加密圖像111、131、151和171經分割和重新排列後形成的中間加密圖像113、133、153和173按照預先創建好的圖像加密模板5上的四種特定顏色的著色區域所在的位置直接排列到同一圖像中，這樣可以省略後續的合併過程。
此外，本發明的加密方法可以同時將與加密圖像無關的其它圖像按照加密模板的著色區域排列到最終的加密圖像內，以便提高加密效果。也可以對待加密圖像進行多次分割和重新排列，以便提高中間加密圖像的加密效果。
在需要進行解密時，可以按照需要優先解密其中任何一幅原始圖像，首先從加密圖像中優先選取出某一特定圖像加密區域(某一特定顏色的圖像加密區域)，再按照形成該圖像加密區域逆過程將進行分割和重新排列，還原出原始圖像。採用這種方法，可以加快計算機的解密過程。當然也可以同時分解四幅圖像，即按照區域解密的方法，同時還原出原始圖像，採用這種方法，可以合理分配計算機的內存，同樣達到加快解密過程的目的。
上述的詳細描述僅是示範性描述，本領域技術人員在不脫離本發明所保護的範圍和精神的情況下，可根據不同的實際需要設計出各種實施方式。
權利要求
1.一種軍隊作戰圖像的加密方法，其特徵在於所述加密方法包括a.創建由不同顏色的著色區域排列而成的圖像加密模板，所述各圖像加密模板的相鄰著色區域的顏色不同；b.對待加密圖像進行分割和重新排列，形成中間加密圖像；c.對所述中間加密圖像進行分割並排列到所述圖像加密模板上的某一顏色的著色區域內。
2.根據權利要求1所述的加密方法，其特徵在於所述圖像加密模板可以是一幅或多幅。
3.根據權利要求1所述的加密方法，其特徵在於所述著色區域的形狀為多邊形、圓形或橢圓形。
4.根據權利要求1所述的加密方法，其特徵在於所述著色區域的著色顏色為至少兩種。
5.根據權利要求4所述的加密方法，其特徵在於所述著色區域的著色顏色為四種。
6.根據權利要求1所述的加密方法，其特徵在於所述待加密圖像可以是多幅，其中，對各所述待加密圖像進行分割和重新排列後，分別將各中間加密圖像排列到所述圖像加密模板的不同顏色的著色區域。
7.根據權利要求1所述的加密方法，其特徵在於所述待加密圖像可以是多幅，分別對各所述待加密圖像進行分割和重新排列並將各中間加密圖像排列到所述圖像加密模板的不同顏色的著色區域。
8.根據權利要求1所述的加密方法，其特徵在於步驟b使所述待加密圖像的至少一個分割區域的位置與經重新排列後形成的中間加密圖像中所述分割區域的位置不同。
9.根據權利要求1所述的加密方法，其特徵在於在步驟b中，對所述待加密圖像進行多次分割和重新排列，形成中間加密圖像。
10.一種軍隊作戰加密圖像，其特徵在於所述加密圖像由以下步驟形成a.創建由不同顏色的著色區域排列而成的圖像加密模板，所述各圖像加密模板的相鄰著色區域的顏色不同；b.對待加密圖像進行分割和重新排列，形成中間加密圖像；c.對所述中間加密圖像進行分割並排列到所述圖像加密模板上的某一顏色的著色區域內。
全文摘要
本發明涉及一種軍隊作戰圖像的加密方法，該加密方法包括創建由不同顏色的著色區域排列而成的圖像加密模板，圖像加密模板的相鄰著色區域的顏色不同；對待加密圖像進行分割和重新排列，形成中間加密圖像；對中間加密圖像進行分割並排列到圖像加密模板上的某一顏色的著色區域內。通過本發明的軍隊作戰圖像加密方法，創建一幅或多幅圖像加密模板，將待加密的一幅或多幅圖像分割、重新排列，生成一幅或多幅圖像加密區域，最後將其合成以產生加密圖像；在解密的時候，可以根據實際需要，優先或同時分別處理一幅或多幅加密圖像，加快解密過程。
文檔編號G06T1/00GK1904938SQ20051003612
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月28日 優先權日2005年7月28日
發明者劉暢, 董德周, 劉江海, 胡一 申請人:劉暢, 董德周, 胡一