CN111050022B - 一种高安全性图像传输系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于互感器技术领域，具体涉及一种高安全性图像传输系统，包括：传输端和接收端；所述传输端包括：图像二值化单元，用于将需要加密的图像进行二值化，得到二值化图像；图像分割单元，用于将二值化图像按照设定的比例分割为两部分，分别为第一部分图像和第二部分图像；第一图像加密单元，用于对第一部分图像进行加密，得到第一加密图像，将第一加密图像进行传输；第二图像加密单元，用于对第二部分图像进行加密，得到第二加密图像，将第二加密图像进行传输；所述接收端，用于接收传输过来的第一加密图像和第二加密图像，执行传输端的逆过程，还原原始图像；具有保密性高和破解难度大的优点，同时能够加密后的图像传输效率高。
Description
技术领域
本发明属于图像传输技术领域，具体涉及一种高安全性图像传输系统及方法。
背景技术
随着计算机网络的快速发展，图像在网络中传输的数量越来越多，引发人们对图片安全传输的关注。对于某些特殊领域，如军事、商业和医疗，数字图像还有更高的保密要求。
为了实现数字图像保密，实际操作中一般先将二维图像转换成一维数据，再采用传统加密算法进行加密。与普通的文本信息不同，图像和视频具有时间性、空间性、视觉可感知性，还可进行有损压缩，这些特性使得为图像设计更加高效、安全的加密算法成为可能。自上世纪90年代起，研究者利用这些特性提出了多种图像加密算法。总结起来，图像加密技术的概念是：利用数字图像的特性设计加密算法，以提高加密的安全性和运算效率的一种技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高安全性图像传输系统及方法，具有保密性高和破解难度大的优点，同时能够加密后的图像传输效率高。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高安全性图像传输系统，包括：传输端和接收端；所述传输端包括：图像二值化单元，用于将需要加密的图像进行二值化，得到二值化图像；图像分割单元，用于将二值化图像按照设定的比例分割为两部分，分别为第一部分图像和第二部分图像；第一图像加密单元，用于对第一部分图像进行加密，得到第一加密图像，将第一加密图像进行传输；第二图像加密单元，用于对第二部分图像进行加密，得到第二加密图像，将第二加密图像进行传输；所述接收端，用于接收传输过来的第一加密图像和第二加密图像，执行传输端的逆过程，还原原始图像；所述第一图像加密单元进行图像加密的方法执行以下步骤：随机生成一个数值α作为第一密钥，使用如下公式，对第一部分图像进行角度为α度的傅立叶变换：
其中：x(t)表示第一部分图像，Xα(u) 表示变换后的第一部分图像，Kα(t，u)为变换核；所述Kα(t，u)使用如下公式表示：
其中，t和u为变换参数，δ为狄拉克函数的傅里叶变换，δ(u-t)表示进行u-t的狄拉克函数傅里叶变换，δ(u+t)表示进行u+t的狄拉克函数傅里叶变换；将傅里叶变换后的第一部分图像Xα(u)作为第一加密图像；所述第二图像加密单元执行图像加密的方法执行以下步骤：将二值化的第二部分图像视为一个矩阵，按照从左到后，从上之下的顺序，依次读取矩阵每行每列的数值，将读取到的数值均分别使用如下公式进行变换：xn+1＝[μ×c×xn(1-xn)]modn，n＝1，2，...，(l0+M×N)；其中，xn为原数值，xn+1为变换后的数值，μ的取值范围为：0＜μ ≤4，c为任意实数，mod为取余运算，将变换后的数值xn+1按照对应的原数值的顺序进行排列，组成矩阵后，作为第二加密图像；所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；使用边缘检测算子对灰度图进行边缘检测，选取边缘强度阈值范围为0.05～0.15；将所有灰度级的统计值初始化赋0；采用逐行扫描方式寻找边缘点，测算边缘点8 邻域及边缘点位置共9个点的灰度变化范围，将该范围内所有灰度级的统计权重增量赋1，对其他的边缘点也做相同的操作，得到累积边缘点可视灰度范围直方图；将累积边缘点可视灰度范围直方图的峰值所对应的灰度级作为图像二值化的最优阈值；将原始灰度图中大于最优阈值的灰度级置为1，小于或等于该阈值的灰度级置为0，得到二值化图像。
进一步的，所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；先对灰度图作图像分解，得到近似值三个方向的细节值，分别为水平细节值、垂直细节值和对角细节值；再通过低通滤波平滑文字部分的图像，并做图像重构，得到背景分布的缩略图；最后利用图像插值将背景分布缩略图放大至原始图像大小，即得到近似的背景分布图；将背景分布图与原灰度图作差运算得到的差图像，即为前景分布图；计算差图像上的阈值即全局阈值；将全局阈值与得到的背景分布图叠加，即可得到原灰度图中每一个像素点的二值化阈值；根据得到的二值化阈值将原灰度图像转换为二值图像。
进一步的，计算差图像上的阈值即全局阈值的方法执行以下步骤：计算前景分布图中所有像素点的均值和标准差；再在设定的区间上找具有最小投影数的灰度值作为前景分布的全局阈值，其计算方法如下列公式所示：
其中，σ为标准差，μ为均值，M为前景分布图的行数，N为前景分布图的列数，H(i)为前景分布灰度直方图，GT为全局阈值。
进一步的，所述图像分割单元进行图像分割时，使用的比例设置为：5:5或 4:6或3:7；分割的方向为水平方向。
进一步的，所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；使用边缘检测算子对灰度图进行边缘检测，选取边缘强度阈值范围为0.05～0.15；将所有灰度级的统计值初始化赋0；采用逐行扫描方式寻找边缘点，测算边缘点8邻域及边缘点位置共9个点的灰度变化范围，将该范围内所有灰度级的统计权重增量赋1，对其他的边缘点也做相同的操作，得到累积边缘点可视灰度范围直方图；将累积边缘点可视灰度范围直方图的峰值所对应的灰度级作为图像二值化的最优阈值；将原始灰度图中大于最优阈值的灰度级置为1，小于或等于该阈值的灰度级置为0，得到二值化图像。
进一步的，所述图像分割单元进行图像分割时，使用的比例设置为：5:5或 4:6或3:7；分割的方向为竖直方向。
一种高安全性图像传输方法，所述方法执行以下步骤：接收端的图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化，得到二值化图像；图像分割单元，将二值化图像按照设定的比例分割为两部分，分别为第一部分图像和第二部分图像；第一图像加密单元，对第一部分图像进行加密，得到第一加密图像，将第一加密图像进行传输；第二图像加密单元，对第二部分图像进行加密，得到第二加密图像，将第二加密图像进行传输；接收端，接收传输过来的第一加密图像和第二加密图像，执行传输端的逆过程，还原原始图像。
进一步的，所述第一图像加密单元进行图像加密的方法执行以下步骤：随机生成一个数值α作为第一密钥，使用如下公式，对第一部分图像进行角度为α度的傅立叶变换：
其中：x(t)表示第一部分图像，Xα(u) 表示变换后的第一部分图像，Kα(t，u)为变换核；所述Kα(t，u)使用如下公式表示：
其中，t和u为变换参数，δ为狄拉克函数的傅里叶变换，δ(u-t)表示进行u-t的狄拉克函数傅里叶变换，δ(u+t)表示进行u+t的狄拉克函数傅里叶变换；将傅里叶变换后的第一部分图像Xα(u)作为第一加密图像；所述第二图像加密单元执行图像加密的方法执行以下步骤：将二值化的第二部分图像视为一个矩阵，按照从左到后，从上之下的顺序，依次读取矩阵每行每列的数值，将读取到的数值均分别使用如下公式进行变换：xn+1＝[μ×c×xn(1-xn)]modn，n＝1，2，...，(l0+M×N)；其中，xn为原数值，xn+1为变换后的数值，μ的取值范围为：0＜μ ≤4，c为任意实数，mod为取余运算，将变换后的数值xn+1按照对应的原数值的顺序进行排列，组成矩阵后，作为第二加密图像。
进一步的，所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；先对灰度图作图像分解，得到近似值三个方向的细节值，分别为水平细节值、垂直细节值和对角细节值；再通过低通滤波平滑文字部分的图像，并做图像重构，得到背景分布的缩略图；最后利用图像插值将背景分布缩略图放大至原始图像大小，即得到近似的背景分布图；将背景分布图与原灰度图作差运算得到的差图像，即为前景分布图；计算差图像上的阈值即全局阈值；将全局阈值与得到的背景分布图叠加，即可得到原灰度图中每一个像素点的二值化阈值；根据得到的二值化阈值将原灰度图像转换为二值图像。
本发明的一种高安全性图像传输系统及方法，具有如下有益效果：本发明将需要加密的原图像进行二值化后，再将二值化后的图像分割成两个部分，对分割成的两个部分使用不同的加密方式进行加密，使得其保密性更好，破解难度更大。同时，在使用不同的两种加密方式进行加密时，其中一种使用傅里叶变换加密方式，其不同于常规的加密算法，使用常规的破解方法，难以破解，增加了系统的安全性。另外，本发明针对图像进行了二值化，二值化的图像更容易进行加密和传输，使得图像的传输效率更高，不会因为加密造成系统负担过重。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的高安全性图像传输系统的系统结构示意图；
图2为本发明的实施例提供的高安全性图像传输方法的方法流程示意图；
图3为本发明的实施例提供的高安全性图像传输系统及方法与现有技术的图像传输系统传输图像时破解率的对比实验曲线示意图；。
其中，1-本发明的实验曲线示意图，2-现有技术的实验曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。
实施例1
如图1和图3所示，一种高安全性图像传输系统，包括：传输端和接收端；所述传输端包括：图像二值化单元，用于将需要加密的图像进行二值化，得到二值化图像；图像分割单元，用于将二值化图像按照设定的比例分割为两部分，分别为第一部分图像和第二部分图像；第一图像加密单元，用于对第一部分图像进行加密，得到第一加密图像，将第一加密图像进行传输；第二图像加密单元，用于对第二部分图像进行加密，得到第二加密图像，将第二加密图像进行传输；所述接收端，用于接收传输过来的第一加密图像和第二加密图像，执行传输端的逆过程，还原原始图像；所述第一图像加密单元进行图像加密的方法执行以下步骤：随机生成一个数值α作为第一密钥，使用如下公式，对第一部分图像进行角度为α度的傅立叶变换：
其中：x(t)表示第一部分图像，Xα(u)表示变换后的第一部分图像，Kα(t，u)为变换核；所述 Kα(t，u)使用如下公式表示：
其中，t和u为变换参数，δ为狄拉克函数的傅里叶变换，δ(u-t)表示进行u-t的狄拉克函数傅里叶变换，δ(u+t)表示进行u+t的狄拉克函数傅里叶变换；将傅里叶变换后的第一部分图像Xα(u)作为第一加密图像；所述第二图像加密单元执行图像加密的方法执行以下步骤：将二值化的第二部分图像视为一个矩阵，按照从左到后，从上之下的顺序，依次读取矩阵每行每列的数值，将读取到的数值均分别使用如下公式进行变换：xn+1＝[μ×c×xn(1-xn)]modn，n＝1，2，...，(l0+M×N)；其中，xn为原数值，xn+1为变换后的数值，μ的取值范围为：0＜μ ≤4，c为任意实数，mod为取余运算，将变换后的数值xn+1按照对应的原数值的顺序进行排列，组成矩阵后，作为第二加密图像。
具体的，本发明将需要加密的原图像进行二值化后，再将二值化后的图像分割成两个部分，对分割成的两个部分使用不同的加密方式进行加密，使得其保密性更好，破解难度更大。同时，在使用不同的两种加密方式进行加密时，其中一种使用傅里叶变换加密方式，其不同于常规的加密算法，使用常规的破解方法，难以破解，增加了系统的安全性。另外，本发明针对图像进行了二值化，二值化的图像更容易进行加密和传输，使得图像的传输效率更高，不会因为加密造成系统负担过重。
实施例2
在上一实施例的基础上，所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；先对灰度图作图像分解，得到近似值三个方向的细节值，分别为水平细节值、垂直细节值和对角细节值；再通过低通滤波平滑文字部分的图像，并做图像重构，得到背景分布的缩略图；最后利用图像插值将背景分布缩略图放大至原始图像大小，即得到近似的背景分布图；将背景分布图与原灰度图作差运算得到的差图像，即为前景分布图；计算差图像上的阈值即全局阈值；将全局阈值与得到的背景分布图叠加，即可得到原灰度图中每一个像素点的二值化阈值；根据得到的二值化阈值将原灰度图像转换为二值图像。
具体的，采用上述技术方案，能快速有效地将消除复杂背景的干扰，进一步不会造成因为图像的二值化使得图像严重失真的情况出现，保证加密后的图像经过解密与原有图像的差别在可接受的范围之内。
实施例3
在上一实施例的基础上，计算差图像上的阈值即全局阈值的方法执行以下步骤：计算前景分布图中所有像素点的均值和标准差；再在设定的区间上找具有最小投影数的灰度值作为前景分布的全局阈值，其计算方法如下列公式所示：
其中，σ为标准差，μ为均值，M为前景分布图的行数，N为前景分布图的列数，H(i)为前景分布灰度直方图，GT为全局阈值。
具体的，使用上述技术方案，根据计算得到的全局阈值，与背景图叠加后，可以得到更为准确的二值化阈值，得到更为准确的二值化图像。
实施例4
在上一实施例的基础上，所述图像分割单元进行图像分割时，使用的比例设置为：5:5或4:6或3:7；分割的方向为水平方向。
实施例5
在上一实施例的基础上，所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；使用边缘检测算子对灰度图进行边缘检测，选取边缘强度阈值范围为0.05～0.15；将所有灰度级的统计值初始化赋0；采用逐行扫描方式寻找边缘点，测算边缘点8邻域及边缘点位置共9个点的灰度变化范围，将该范围内所有灰度级的统计权重增量赋1，对其他的边缘点也做相同的操作，得到累积边缘点可视灰度范围直方图；将累积边缘点可视灰度范围直方图的峰值所对应的灰度级作为图像二值化的最优阈值；将原始灰度图中大于最优阈值的灰度级置为1，小于或等于该阈值的灰度级置为0，得到二值化图像。
实施例6
在上一实施例的基础上，所述图像分割单元进行图像分割时，使用的比例设置为：5:5或4:6或3:7；分割的方向为竖直方向。
实施例7
一种高安全性图像传输方法，所述方法执行以下步骤：接收端的图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化，得到二值化图像；图像分割单元，将二值化图像按照设定的比例分割为两部分，分别为第一部分图像和第二部分图像；第一图像加密单元，对第一部分图像进行加密，得到第一加密图像，将第一加密图像进行传输；第二图像加密单元，对第二部分图像进行加密，得到第二加密图像，将第二加密图像进行传输；接收端，接收传输过来的第一加密图像和第二加密图像，执行传输端的逆过程，还原原始图像。
具体的，在给定图像信息正确性的要求下，压缩图像的信息量，使适应信道的带宽和速率。模拟处理通过一定的速率对图像扫描或进一步减少空间样点数，降低样点的灰度级(最低是黑白二值图像)，用压缩亮度信号和色度信号带宽及频谱交错等方法压缩信号频带。数字处理把经过一定模拟处理的图像信号数字化，码率通常是模拟频带数的十多倍。再用亚抽样内插恢复、运动补偿的帧间预测、8X8离散余弦变换、视觉匹配量化、变字长熵编码等典型的数字压缩方法，压缩到所要求的码率。数字压缩的特点是在一定的压缩倍率范围内，图像质量可认为是无损的(仅去掉冗余信息)，超过此限随压缩倍率增加则图像质量降低。例如：可视电话为64kbit/s，会议电视为2Mbit/s，数字电视在14Mbit/s 以上。
实施例8
在上一实施例的基础上，所述第一图像加密单元进行图像加密的方法执行以下步骤：随机生成一个数值α作为第一密钥，使用如下公式，对第一部分图像进行角度为α度的傅立叶变换：
其中：x(t)表示第一部分图像，Xα(u)表示变换后的第一部分图像，Kα(t，u)为变换核；所述Kα(t，u) 使用如下公式表示：
其中，t和u为变换参数，δ为狄拉克函数的傅里叶变换，δ(u-t)表示进行u-t的狄拉克函数傅里叶变换，δ(u+t)表示进行u+t的狄拉克函数傅里叶变换；将傅里叶变换后的第一部分图像Xα(u)作为第一加密图像；所述第二图像加密单元执行图像加密的方法执行以下步骤：将二值化的第二部分图像视为一个矩阵，按照从左到后，从上之下的顺序，依次读取矩阵每行每列的数值，将读取到的数值均分别使用如下公式进行变换：xn+1＝[μ×c×xn(1-xn)]modn，n＝1，2，...，(l0+M×N)；其中，xn为原数值，xn+1为变换后的数值，μ的取值范围为：0＜μ ≤4，c为任意实数，mod为取余运算，将变换后的数值xn+1按照对应的原数值的顺序进行排列，组成矩阵后，作为第二加密图像。
实施例9
在上一实施例的基础上，所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；先对灰度图作图像分解，得到近似值三个方向的细节值，分别为水平细节值、垂直细节值和对角细节值；再通过低通滤波平滑文字部分的图像，并做图像重构，得到背景分布的缩略图；最后利用图像插值将背景分布缩略图放大至原始图像大小，即得到近似的背景分布图；将背景分布图与原灰度图作差运算得到的差图像，即为前景分布图；计算差图像上的阈值即全局阈值；将全局阈值与得到的背景分布图叠加，即可得到原灰度图中每一个像素点的二值化阈值；根据得到的二值化阈值将原灰度图像转换为二值图像。
具体的，图像的二值化处理就是将图像上的点的灰度值为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果。即将256个亮度等级的灰度图像通过适当的阈值选取而获得仍然可以反映图像整体和局部特征的二值化图像。在数字图像处理中，二值图像占有非常重要的地位，特别是在实用的图像处理中，以二值图像处理实现而构成的系统是很多的，要进行二值图像的处理与分析，首先要把灰度图像二值化，得到二值化图像，这样子有利于在对图像做进一步处理时，图像的集合性质只与像素值为0或255的点的位置有关，不再涉及像素的多级值，使处理变得简单，而且数据的处理和压缩量小。为了得到理想的二值图像，一般采用封闭、连通的边界定义不交叠的区域。所有灰度大于或等于阈值的像素被判定为属于特定物体，其灰度值为255表示，否则这些像素点被排除在物体区域以外，灰度值为0，表示背景或者例外的物体区域。[1]
如果某特定物体在内部有均匀一致的灰度值，并且其处在一个具有其他等级灰度值的均匀背景下，使用阈值法就可以得到比较的分割效果。如果物体同背景的差别表现不在灰度值上(比如纹理不同)，可以将这个差别特征转换为灰度的差别，然后利用阈值选取技术来分割该图像。动态调节阈值实现图像的二值化可动态观察其分割图像的具体结果。
实施例10
在上一实施例的基础上，所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；使用边缘检测算子对灰度图进行边缘检测，选取边缘强度阈值范围为0.05～0.15；将所有灰度级的统计值初始化赋0；采用逐行扫描方式寻找边缘点，测算边缘点8邻域及边缘点位置共9个点的灰度变化范围，将该范围内所有灰度级的统计权重增量赋1，对其他的边缘点也做相同的操作，得到累积边缘点可视灰度范围直方图；将累积边缘点可视灰度范围直方图的峰值所对应的灰度级作为图像二值化的最优阈值；将原始灰度图中大于最优阈值的灰度级置为1，小于或等于该阈值的灰度级置为0，得到二值化图像。
以上所述仅为本发明的一个实施例子，但不能以此限制本发明的范围，凡依据本发明所做的结构上的变化，只要不失本发明的要义所在，都应视为落入本发明保护范围之内受到制约。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高安全性图像传输系统，其特征在于，包括：传输端和接收端；所述传输端包括：图像二值化单元，用于将需要加密的图像进行二值化，得到二值化图像；图像分割单元，用于将二值化图像按照设定的比例分割为两部分，分别为第一部分图像和第二部分图像；第一图像加密单元，用于对第一部分图像进行加密，得到第一加密图像，将第一加密图像进行传输；第二图像加密单元，用于对第二部分图像进行加密，得到第二加密图像，将第二加密图像进行传输；所述接收端，用于接收传输过来的第一加密图像和第二加密图像，执行传输端的逆过程，还原原始图像；其特征在于，所述第一图像加密单元进行图像加密的方法执行以下步骤：随机生成一个数值α作为第一密钥，使用如下公式，对第一部分图像进行角度为α度的傅里叶变换：
其中：x(t)表示第一部分图像，Xα(u)表示变换后的第一部分图像，Kα(t，u)为变换核；所述Kα(t，u)使用如下公式表示：
其中，t和u为变换参数，δ为狄拉克函数的傅里叶变换，δ(u-t)表示进行u-t的狄拉克函数傅里叶变换，δ(u+t)表示进行u+t的狄拉克函数傅里叶变换；将傅里叶变换后的第一部分图像Xα(u)作为第一加密图像；所述第二图像加密单元执行图像加密的方法执行以下步骤：将二值化的第二部分图像视为一个矩阵，按照从左到右，从上至下的顺序，依次读取矩阵每行每列的数值，将读取到的数值均分别使用如下公式进行变换：xn+1＝[μ×c×xn(1-xn)]modn，n＝1，2，...；其中，xn为原数值，xn+1为变换后的数值，μ的取值范围为：0＜μ≤4，c为任意实数，mod为取余运算，将变换后的数值xn+1按照对应的原数值的顺序进行排列，组成矩阵后，作为第二加密图像；所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；使用边缘检测算子对灰度图进行边缘检测，选取边缘强度阈值范围为0.05～0.15；将所有灰度级的统计值初始化赋0；采用逐行扫描方式寻找边缘点，测算边缘点8邻域及边缘点位置共9个点的灰度变化范围，将该范围内所有灰度级的统计权重增量赋1，对其他的边缘点也做相同的操作，得到累积边缘点可视灰度范围直方图；将累积边缘点可视灰度范围直方图的峰值所对应的灰度级作为图像二值化的最优阈值；将原始灰度图中大于最优阈值的灰度级置为1，小于或等于该阈值的灰度级置为0，得到二值化图像。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；先对灰度图作图像分解，得到近似值三个方向的细节值，分别为水平细节值、垂直细节值和对角细节值；再通过低通滤波平滑文字部分的图像，并做图像重构，得到背景分布的缩略图；最后利用图像插值将背景分布缩略图放大至原始图像大小，即得到近似的背景分布图；将背景分布图与原灰度图作差运算得到的差图像，即为前景分布图；计算差图像上的阈值即全局阈值；将全局阈值与得到的背景分布图叠加，即可得到原灰度图中每一个像素点的二值化阈值；根据得到的二值化阈值将原灰度图像转换为二值图像。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，计算差图像上的阈值即全局阈值的方法执行以下步骤：计算前景分布图中所有像素点的均值和标准差；再在设定的区间上找具有最小投影数的灰度值作为前景分布的全局阈值，其计算方法如下列公式所示：
其中，σ为标准差，μ为均值，M为前景分布图的行数，N为前景分布图的列数，H(i)为前景分布灰度直方图，GT为全局阈值。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述图像分割单元进行图像分割时，使用的比例设置为：5∶5或4∶6或3∶7；分割的方向为水平方向。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述图像分割单元进行图像分割时，使用的比例设置为：5∶5或4∶6或3∶7；分割的方向为竖直方向。
6.一种基于权利要求1至5之一所述系统的高安全性图像传输方法，其特征在于，所述方法执行以下步骤：接收端的图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化，得到二值化图像；图像分割单元，将二值化图像按照设定的比例分割为两部分，分别为第一部分图像和第二部分图像；第一图像加密单元，对第一部分图像进行加密，得到第一加密图像，将第一加密图像进行传输；第二图像加密单元，对第二部分图像进行加密，得到第二加密图像，将第二加密图像进行传输；接收端，接收传输过来的第一加密图像和第二加密图像，执行传输端的逆过程，还原原始图像的二值化图像；
所述第一图像加密单元进行图像加密的方法执行以下步骤：随机生成一个数值α作为第一密钥，使用如下公式，对第一部分图像进行角度为α度的傅里叶变换：
其中：x(t)表示第一部分图像，Xα(u)表示变换后的第一部分图像，Kα(t，u)为变换核；所述Kα(t，u)使用如下公式表示：
其中，t和u为变换参数，δ为狄拉克函数的傅里叶变换，δ(u-t)表示进行u-t的狄拉克函数傅里叶变换，δ(u+t)表示进行u+t的狄拉克函数傅里叶变换；将傅里叶变换后的第一部分图像Xα(u)作为第一加密图像；所述第二图像加密单元执行图像加密的方法执行以下步骤：将二值化的第二部分图像视为一个矩阵，按照从左到右，从上至下的顺序，依次读取矩阵每行每列的数值，将读取到的数值均分别使用如下公式进行变换：xn+1＝[μ×c×xn(1-xn)]modn，n＝1，2，...；其中，xn为原数值，xn+1为变换后的数值，μ的取值范围为：0＜μ≤4，c为任意实数，mod为取余运算，将变换后的数值xn+1按照对应的原数值的顺序进行排列，组成矩阵后，作为第二加密图像。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述图像二值化单元，将需要加密的图像进行二值化的方法执行以下步骤：将需要加密的图像转换为灰度图；先对灰度图作图像分解，得到近似值三个方向的细节值，分别为水平细节值、垂直细节值和对角细节值；再通过低通滤波平滑文字部分的图像，并做图像重构，得到背景分布的缩略图；最后利用图像插值将背景分布缩略图放大至原始图像大小，即得到近似的背景分布图；将背景分布图与原灰度图作差运算得到的差图像，即为前景分布图；计算差图像上的阈值即全局阈值；将全局阈值与得到的背景分布图叠加，即可得到原灰度图中每一个像素点的二值化阈值；根据得到的二值化阈值将原灰度图像转换为二值图像。
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