1.一种基于前景和背景分离的图像加密方法，其特征在于包括以下步骤：第1步：将分辨率为M×N待加密图像A划分为任意选定的封闭连通区域SFore和其它区域SBack，即前景区域和背景区域；

第2步：提取SFore区域的轮廓链码CC，将其作为密钥存储；

第3步：计算出待加密图像A的RGB图像像素矩阵AR、AG、AB和轮廓链码CC对应的160位SHA-1值(AR)SHA-1、(AG)SHA-1、(AB)SHA-1和(CC)SHA-1；

第4步：利用(AR)SHA-1、(AG)SHA-1、(AB)SHA-1和(CC)SHA-1计算出图像像素矩阵和轮廓链码的混合SHA-1值(CAR)SHA-1、(CAG)SHA-1和(CAB)SHA-1；

第5步：将(CAR)SHA-1、(CAG)SHA-1和(CAB)SHA-1组成3×40的2维矩阵，对矩阵进行列优先扫描，依次将2个16进制数合并作为1个字节，得到长度为60的字节序列d＝

59}>，由用户给定的随机数种子seed生成{0,1,…,59}上的随机排列，将序列d打乱，得到新的字节序列e；

第6步：由序列e和用户给定的密钥a、b、seed随机产生像素矩阵AR、AG和AB的起点坐标(XR,YR)、(XG,YG)和(XB,YB)；

第7步：由e、a和b生成初始值x0和μ以及OCML时空混沌映射中的耦合系数ε和更新函数参数μ1的具体方法如式(8)～式(11)所示：x0＝mod((asine36cose37+bsine38cose39+sine40cose41)·105,1)     (8)μ＝3.99+mod((asine42cose43+bsine44cose45+sine46cose47)·105,1)·0.01    (9)μ1＝3.99+mod((asine48cose49+bsine50cose51+sine52cose53)·105,1)·0.01   (10)ε＝0.5+mod((asine54cose55+bsine56cose57+sine58cose59)·105,1)·0.1     (11)式(8)～式(11)中，e36～e59均为e中的元素；

第8步：由x0和μ计算与图像等大的OCML初始矩阵 和 结合ε、μ1驱动OCML时空混沌映射，迭代L轮生成伪随机数序列

和 将

其分别量化为 和

第9步：由(XR,YR)、(XG,YG)、(XB,YB)、kR、kG和kB对AR、AG和AB的SFore区域进行迷宫置换，得到置换后的矩阵PR、PG和PB；

第10步：对PR、PG和PB，利用kR、kG和kB进行像素值混淆加密，得到加密后图像的像素矩阵CR、CG和CB，将其写为秘密图像C。

2.如权利要求1所述的一种基于前景和背景分离的图像加密方法，其特征在于：在第4步中计算出图像像素矩阵和轮廓链码的混合SHA-1值(CAR)SHA-1、(CAG)SHA-1和(CAB)SHA-1的具体方法如式(2)所示：在第5步中将(CAR)SHA-1、(CAG)SHA-1和(CAB)SHA-1组成3×40维2维矩阵的具体方法为：将(CAR)SHA-1、(CAG)SHA-1和(CAB)SHA-1按式(3)视为由40个16进制数构成的序列：然后将(CAR)SHA-1、(CAG)SHA-1和(CAB)SHA-1转换为3×40维2维矩阵如式(4)所示：对式(4)进行列优先扫描，按式(5)得到60个字节：

d＝     (5)，由用户给定的随机数种子seed生成{0,1,…,59}上的随机排列，将序列d打乱，得到新的字节序列e。

3.如权利要求1所述的一种基于前景和背景分离的图像加密方法，其特征在于：在第6步中：迷宫置换起点的X坐标：XR、XG和XB坐标按式(6)迭代筛选产生，Y坐标：YR、YG和YB坐标按式(7)迭代筛选产生：

12

X＝mod((asineacoseb+bsineccosed+sineecosef)·10 ,M)     (6)Y＝mod((asinegcoseh+bsinejcosek+sinelcosem)·1012,N)     (7)；

式(6)和式(7)中ea,eb,ec,ed,ee,ef,eg,eh,ej,ek,el,em为每次迭代过程中从e中伪随机选择出的元素，这里需对式(6)和式(7)进行多次迭代，直至(XR,YR),(XG,YG),(XB,YB)∈SFore。

4.如权利要求1所述的一种基于前景和背景分离的图像加密方法，其特征在于：在第8步中，由x0和μ计算与图像等大的OCML初始矩阵 和 的具体方法为将x0和μ代入式(12)迭代产生与图像等大的OCML初始矩阵 和

xn+1＝μxn(1-xn)      (12)；

结合ε、μ1驱动OCML时空混沌映射的计算公式如式(13)所示：xt+1(i)＝(1-ε)·f(xt(i))+ε·f(xt(i-1))      (13)，式(13)中的函数f()的计算函数取式(12)；

由vR、vG和vB量化为kR、kG和kB的具体方法如式(14)所示：

5.如权利要求1所述的一种基于前景和背景分离的图像加密方法，其特征在于：在第9步中由(XR,YR)、(XG,YG)、(XB,YB)、kR、kG和kB对AR、AG和AB的SFore区域进行迷宫置换，得到置换后的矩阵PR、PG和PB，其迷宫置换的具体方法为：第9.1步：从指定的迷宫起始坐标(x,y)∈SFore出发，按下列方法输出像素已访问序列Sorder：第9.1.1步：初始化已访问序列Sorder和队列Q为空，将(x,y)插入队列Q的队尾并将(Px,y,x,y)加入到Sorder，标记(x,y)已访问；

第9.1.2步：若当前结点(x,y)的相邻结点集{(x-1,y),(x,y-1),(x+1,y),(x,y+1)}中存在未被访问的SFore范围内结点坐标，将这些结点坐标随机插入队列的队尾并标记为已访问，从队头移除(x,y)，将对应的(Px,y,x,y)加入到Sorder；

第9.1.3步：若(x,y)的相邻结点集中不存在未访问SFore范围内结点坐标，将队头结点移除，对应的(Px,y,x,y)加入到Sorder，将新的队头结点坐标作为当前结点坐标；

第9.1.4步：反复执行第9.1.2步到第9.1.3步，直到SFore范围内所有结点都被标记为已访问，并输出Sorder；

第9.2步：将SFore中元素的数量记为Num，生成{0,1,…,Num-1}上的随机数排列Smap；

第9.3步：将Sorder中的像素值按Smap中的伪随机数排列顺序进行重排，产生重排后So′rder，然后将其按行优先顺序依次填充到SFore区域，产生置换后的矩阵；

第9.4步：将(XR,YR)、(XG,YG)和(XB,YB)依次作为迷宫起始坐标，得到3个置换后的矩阵PR、PG和PB。

6.如权利要求1所述的一种基于前景和背景分离的图像加密方法，其特征在于：第10步对PR、PG和PB，利用kR、kG和kB进行像素值混淆加密得到加密后图像的像素矩阵CR、CG和CB的具体方法如式(15)所示：式(15)中PiR、PiG和PiB分别对应为PR、PG和PB按行优先顺序扫描的第i个元素值，和 分别对应为CR、CG和CB按行优先顺序扫描的第i个元素值。

7.一种与权利要求1所述的加密方法相对应的基于前景和背景分离的图像解密方法，其特征在于,包括以下步骤：第1步：输入待解密图像的像素矩阵C′RR、C′G和C′B和图像解密密钥：160位SHA-1值(AR)′SHA-1、(AG)′SHA-1、(AB)′SHA-1和CC'，用户给定的密钥a′、b′以及随机数种子seed′，OCML迭代轮数L'，计算出(CC')SHA-1；

第2步：利用(AR)′SHA-1、(AG)′SHA-1、(AB)′SHA-1和(CC)′SHA-1计算出图像像素矩阵和轮廓链码的混合SHA-1值(CAR)′SHA-1、(CAG)′SHA-1和(CAB)′SHA-1；

第3步：将(CAR)′SHA-1、(CAG)′SHA-1和(CAB)′SHA-1组成3×40的2维矩阵，对矩阵进行列优先扫描，依次将2个16进制数合并作为1个字节，得到长度为60的字节序列d′＝

1,…,59}>，由用户给定的随机数种子seed′生成{0,1,…,59}上的随机排列，将序列d′打乱，得到新的字节序列e′；

第4步：由e′、seed′和用户给定的密钥a′、b′随机产生C′R、C′G和C′B的起点坐标(X′R,Y′R)、(X′G,Y′G)和(X′B,Y′B)；

第5步：由e′和a′、b′生成初始值x′0和μ′以及OCML时空混沌映射中的耦合系数ε′和更新函数参数μ′1；

第6步：由x0′和μ′计算与图像等大的OCML初始矩阵 和 结合ε′、μ1′驱动OCML时空混沌映射，迭代L′轮生成伪随机数序列

和

将其分别量化为

和

第7步：利用k′R、k′G和k′B对C′R、C′G和C′B进行解混淆操作，得到解混淆后的图像像素矩阵P′R、P′G和P′B；

第8步：对P′R、P′G和P′B进行逆向迷宫置换，从而得到解密后的RGB图像像素矩阵A′R、A′G和A′B，将其写为解密图像。

8.根据权利要求7所述的与权利要求1加密方法相对应的基于前景和背景分离的图像R G B

解密方法，其特征在于：在第7步中利用k′、k′和k′对C′R、C′G和C′B进行解混淆操作的具体计算公式如式(16)所示：式(16)中 和 分别对应为对C′R、C′G和C′B解混淆后的像素矩阵P′R、P′G和P′B按行优先顺序扫描的第i个元素值， 和 分别对应为C′R、C′G和C′B按行优先顺序扫描的第i个元素值。