專利名稱：基于邊緣檢測的dicom醫(yī)學(xué)圖像加密和解密方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于邊緣檢測的DICOM醫(yī)學(xué)圖像加密和解密方法。
背景技術(shù)：
DICOM (醫(yī)學(xué)數(shù)字影像和通信標(biāo)準(zhǔn)，Digital Imaging Communication in Medicine)是目前建設(shè) PACS (影像歸檔和通信系統(tǒng)，Picture Archiving and Communication Systems) 廣泛遵循的一個國際標(biāo)準(zhǔn)。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的推出大大簡化了醫(yī)學(xué)圖像信息交換的實現(xiàn)，推動了遠(yuǎn)程放射學(xué)系統(tǒng)、圖像歸檔與通信系統(tǒng)的研究與發(fā)展，使得與其他醫(yī)學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)(醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)HIS、放射科信息管理系統(tǒng)RIS)的集成成為可能，為醫(yī)學(xué)數(shù)字化帶來了新機遇。
隨著DICOM標(biāo)準(zhǔn)的普及化和遠(yuǎn)程醫(yī)療的興起，如何安全有效地加密醫(yī)學(xué)圖像至關(guān)重要。近年來大量的醫(yī)學(xué)圖像加密方法被提出，例如基于像素處理與混沌序列的醫(yī)學(xué)圖像加密方法和基于AES (高級加密標(biāo)準(zhǔn))與混沌序列的醫(yī)學(xué)圖像加密方法等。但是這些方法大都存在計算開銷過大或保密性不足以隱藏原圖信息等問題。此外由于醫(yī)學(xué)圖像可能包含有一些關(guān)于病癥的重要信息，任何的數(shù)據(jù)損失都有可能導(dǎo)致病情的誤判。因此部分基于壓縮的醫(yī)學(xué)圖像選擇加密方法，如利用AES的思想選擇加密JPEG2000比特流、感興趣區(qū)域(R0I) 或者敏感區(qū)域等，由于在加密過程中會丟失部分圖像數(shù)據(jù)，同樣也不適用于醫(yī)學(xué)圖像。
現(xiàn)有技術(shù)的缺點是醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量大，像素結(jié)構(gòu)性較強，而且不容許失真，但是目前的加密方法要么計算速度慢，保密性不足，要么會損失圖像信息，導(dǎo)致病情的誤判，不能同時達(dá)到運算速度快、保密性好，不失真的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種基于邊緣檢測的DICOM醫(yī)學(xué)圖像加密和解密方法，能同時達(dá)到運算速度快、保密好、不失真的要求。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種基于邊緣檢測的DICOM醫(yī)學(xué)圖像加密和解密方法，包括加密過程和解密過程，其關(guān)鍵在于
所述加密過程按以下步驟進行
步驟一，對明文圖像GM進行邊緣檢測，獲取明文圖像GM的邊緣圖像GE ； 醫(yī)學(xué)圖像主要是通過提供輪廓、密度、形狀、大小等信息作為診斷病情的依據(jù)，邊緣檢測可以幫助我們快速獲取醫(yī)學(xué)圖像中的關(guān)鍵信息，我們只需要加密這些信息就可以實現(xiàn)在短時間內(nèi)不失真地加密醫(yī)學(xué)圖像的目的。步驟二，利用圖像形態(tài)學(xué)變換，將所述邊緣圖像GE中的邊緣進行擴散，并將擴散后圖像進行二值化處理，得到邊緣擴散圖像GS，該邊緣擴散圖像GS的邊緣部分像素值為a， 其余部分像素值為b ；
僅僅隱藏圖像的邊緣并不能很好的隱藏醫(yī)學(xué)圖像中所蘊含的病癥等關(guān)鍵信息，對邊緣圖像進行擴散后，原有圖像邊緣得到擴展，邊緣區(qū)域變得更寬，能更好的隱藏圖像的關(guān)鍵信息，使圖像加密達(dá)到更好的效果。 步驟三，利用混沌系統(tǒng)并設(shè)定密鑰，產(chǎn)生混沌序列Si, i=l,2,…，η(GS)，其中， η (GS)為所述邊緣擴散圖像GS邊緣的像素數(shù)；
步驟四，按下式對所述明文圖像GM進行選擇加密處理，獲得密文圖像GC
權(quán)利要求
1. 一種基于邊緣檢測的DICOM醫(yī)學(xué)圖像加密和解密方法，包括加密過程和解密過程， 其特征在于所述加密過程按以下步驟進行步驟一，對明文圖像GM進行邊緣檢測，獲取明文圖像GM的邊緣圖像GE ； 步驟二，利用圖像形態(tài)學(xué)變換，將所述邊緣圖像GE中的邊緣進行擴散，并將擴散后圖像進行二值化處理，得到邊緣擴散圖像GS，該邊緣擴散圖像GS的邊緣部分像素值為a，其余部分像素值為b ；步驟三，利用混沌系統(tǒng)并設(shè)定密鑰，產(chǎn)生混沌序列Si, i=l，2，…，n(GS)，其中，n(GS)為所述邊緣擴散圖像GS邊緣的像素數(shù)；步驟四，按下式對所述明文圖像GM進行選擇加密處理，獲得密文圖像GC
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于邊緣檢測的DICOM醫(yī)學(xué)圖像加密和解密方法，包括加密過程和解密過程。本發(fā)明基于選擇加密的思想，首先利用邊緣檢測技術(shù)計算明文圖像的邊緣信息，并通過圖像形態(tài)學(xué)變換操作擴大邊緣范圍，然后利用混沌系統(tǒng)對邊緣所對應(yīng)的明文圖像像素進行加密和解密。本發(fā)明較之傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)圖像加密方法，能夠很好的加密醫(yī)學(xué)圖像中的關(guān)鍵信息，并且較大幅度的降低了加密的數(shù)據(jù)量，提高了加解密的效率，具有很強的實用性。
文檔編號G06T1/00GK102184518SQ20111012503
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者余晨韻, 向濤, 屈晉宇, 李傳東, 羅小松 申請人:重慶大學(xué)