انتقال تصاویر پزشکی در هم‌زمان‌سازی چندحالته سیستم‌های آشوبی با استفاده از مدل‌سازی فازی چندجمله‌ای

هدف: از مهم‌ترین اثرات اینترنت اشیا در مراقبت‌های بهداشتی، می‌توان توانایی تبادل اطلاعات، کاهش هزینه‌های بستری در بیمارستان و هزینه‌های مراقبت‌های بهداشتی را نام برد. چالش‌های اصلی اینترنت اشیا در مراقبت‌های بهداشتی امنیت و حفظ حریم خصوصی است که در این بین انتقال تصاویر در حوزه‌های ارتباطی و امنیتی بسیار مهم می‌باشد. هدف اصلی این مقاله طراحی یک کانال مناسب ارسال داده‌های پزشکی مبتنی بر هم‌زمان‌سازی آشوبی که از مدل‌سازی فازی بهره جسته است می‌باشد.روش‌شناسی پژوهش: در این مقاله یک روش جدید برای انتقال تصاویر پزشکی به‌منظور حفظ اطلاعات بیماران به کمک هم‌زمان‌سازی دو سیستم چند پیچکی مرتبه کسری بر پایه مدل‌سازی فازی چندجمله‌ای ارایه می شود. استفاده از سیگنال‌های آشوبی به‌عنوان حامل تصاویر پزشکی و بهره جستن از کنترل‌کننده مناسب فازی برای هم‌زمان‌سازی در گیرنده میزان امنیت را ارتقا و احتمال کشف آن را به‌شدت کاهش می‌دهد. در این طرح برای برقرارسازی پایداری سیستم حلقه بسته کنترل‌کننده فازی مناسب طراحی می ‌شود. سپس با توجه به طرح هم‌زمان‌سازی بر پایه مدل فازی چندجمله‌ای و کشف خطای آن یک روش ماسک‌گذاری آشوبی به‌منظور رمزنگاری تصاویر مربوط به بیماران پیشنهاد شده است.یافته‌ها: شبیه‌سازی ‌ها بر روی تصاویر رنگی و سیاه و سفید پزشکی انجام شده است. تصویرهای رمزنگاری‌شده و بازیابی‌شده به کمک این طرح به‌دست آمده‌ اند. شبیه‌سازی و صحت نتایج روش ارایه‌شده در نرم‌افزار متلب مورد بررسی قرار گرفته است. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، معیارهای مختلف شامل هیستوگرام تصویر، نرخ سیگنال به نویز، همبستگی و آنتروپی اطلاعات ارزیابی شده‌ اند. نتایج حاصله کارایی روش پیشنهادی را در رمزنگاری تصاویر نشان داده‌ اند.اصالت/ارزش‌افزوده علمی: در این مقاله یک روش جدید برای انتقال تصاویر پزشکی به‌منظور حفظ اطلاعات بیماران به کمک هم‌زمان‌سازی دو سیستم چند پیچکی مرتبه کسری بر پایه مدل‌سازی فازی چندجمله ای ارایه می ‌شود. استفاده از سیگنال‌های آشوبی به‌عنوان حامل تصاویر پزشکی و بهره جستن از کنترل‌کننده مناسب فازی برای هم‌زمان‌سازی در گیرنده میزان امنیت را ارتقا و احتمال کشف آن را به‌شدت کاهش می‌دهد. در این طرح برای برقرارسازی پایداری سیستم حلقه بسته کنترل‌کننده فازی مناسب طراحی می‌شود، سپس با توجه به طرح هم‌زمان‌سازی چندحالته بر پایه مدل فازی چندجمله‌ای و کشف خطای آن یک روش ماسک‌گذاری آشوبی به‌منظور رمزنگاری تصاویر مربوط به بیماران پیشنهاد شده است.

medical image transmission in multi-state synchronization of chaotic systems using polynomial fuzzy modeling

purpose: the most important effects of the internet of things in healthcare include the ability to exchange information, reduce hospitalization costs, and healthcare costs. the main challenges of the internet of things in healthcare are security and privacy, among which image transmission is very important in the areas of communication and security. the main goal of this paper is to design a suitable channel for sending medical data based on chaotic synchronization that uses fuzzy modeling.methodology: in this paper, a new method for transmitting medical images in order to preserve patient information is presented by synchronizing two fractional-order convolutional neural networks based on polynomial fuzzy modeling. using chaotic signals as a carrier of medical images and using a suitable fuzzy controller for synchronization at the receiver improves the level of security and greatly reduces the probability of its discovery. in this scheme, a suitable fuzzy controller is designed to establish the stability of the closed-loop system. then, considering the synchronization scheme based on the polynomial fuzzy model and its error detection, a chaotic masking method is proposed to encrypt images related to patients.findings: simulations have been performed on color and black and white medical images. encrypted and recovered images have been obtained using this scheme. the simulation and accuracy of the results of the proposed method have been investigated in matlab software. to evaluate the performance of the proposed method, various criteria including image histogram, signal-to-noise ratio, correlation, and information entropy have been evaluated. the results have shown the efficiency of the proposed method in image encryption.originality/value: in this paper, a new method for transmitting medical images in order to preserve patient information is presented by synchronizing two fractional-order multi-convolutional systems based on polynomial fuzzy modeling. using chaotic signals as a carrier of medical images and using a suitable fuzzy controller for synchronization at the receiver improves the level of security and greatly reduces the probability of its discovery. in this project, a suitable fuzzy controller is designed to establish the stability of the closed-loop system, then, considering the multi-state synchronization scheme based on the polynomial fuzzy model and its error detection, a chaotic masking method is proposed to encrypt images related to patients.