控制理论与应用

作者：余锦伟,谢巍,张浪文,余孝源

单位：华南理工大学 自动化科学与工程学院,华南理工大学 自动化科学与工程学院,华南理工大学 自动化科学与工程学院,华南师范大学 物理与通信工程学院

关键词：混沌系统; 粒子群算法; 图像加密; 智能优化; 人脸隐私保护

基金：广东省重点领域研究发展计划项目(2018B010108001)资助.

本文将粒子群优化算法(PSO)与超混沌系统相结合, 提出一种基于多目标优化的人脸图像加密方案. 该方案通过PSO算法协同优化多项加密评估指标, 包括相关关系、像素变化率(NPCR)、统一平均变化强度(UACI)和信息熵. 首先, 初始化混沌系统的控制参数, 并采用SHA-256算法生成混沌系统的初始值, 迭代生成高敏感性的随机序列; 其次, 利用随机序列执行像素置乱、扩散和行列置乱操作, 生成初始加密人脸图像; 然后, 将加密人脸图像视为PSO算法的个体, 通过迭代更新个体的位置优化考虑多项指标的适应性函数; 最后, 确定混沌系统的最优参数, 并得到最佳的加密人脸图像. 实验结果表明, 本文的方法在信息熵、像素相关系数、NPCR和UACI方面的表现都优于主流方法, 这说明本文所提方法具有更高的安全性.

来源：2025年第5期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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