基于相位編碼的光學(xué)圖象加密研究.pdf

1、本論文概述了光學(xué)圖象加密的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)和基本理論；簡單評述了各種方法的特點，指出了在實際應(yīng)用中存在的不足；對基于相位編碼的光學(xué)圖象加密技術(shù)的理論、光學(xué)實現(xiàn)和計算機模擬實驗進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。主要工作如下： 首先，對目前比較熱門且具有很大發(fā)展?jié)摿Φ碾p隨機相位加密技術(shù)進(jìn)行了計算機模擬，并且重點對抗噪性能進(jìn)行了模擬分析。雙隨機相位加密方法對相位掩模的對準(zhǔn)精度要求極其嚴(yán)格；此外，由于相位掩模具有完全隨機性的特點，所以該隨機相位掩模不能

2、重構(gòu)，一旦遺失或損壞，便無法對加密圖象進(jìn)行解密。本文因此首次提出了雙周期性相位加密方法并作了計算機模擬分析。其基本原理是利用兩個彼此獨立的周期性相位掩模對需要保護(hù)的圖象分別在空域和Fourier頻域進(jìn)行編碼，使原始圖象變成噪聲。其特點是解密時對相位掩模的對準(zhǔn)精度有一定的寬容度，在易用性方面有著自己的特點；且該相位分布易于由密鑰的合法持有者唯一重構(gòu)。計算機模擬分析得到了良好的結(jié)果，證明了該方法的可行性。 其次，本文開展了基于聯(lián)合變

3、換的旋轉(zhuǎn)不變光學(xué)圖象加密的研究并作了計算機模擬分析。其基本原理是利用兩個彼此獨立的編碼脈沖信號(chirpsignal)相位掩模對需要保護(hù)的圖象在聯(lián)合變換相關(guān)器中進(jìn)行編碼，以實現(xiàn)對圖象的加密。其特點是解密時加密圖象的旋轉(zhuǎn)不會影響解密的效果；由于該相位分布是密鑰的合法持有者唯一掌握的確定性函數(shù)，所以可以重構(gòu)，給密鑰的保存和傳輸帶來了方便，這些特點是一般的雙隨機相位加密方法所不具備的。計算機模擬分析得到了良好的結(jié)果，證明了該方法的可行性。

4、 最后，本文提出了利用混沌序列相位對圖象在聯(lián)合變換相關(guān)器中進(jìn)行加解密的方法并作了計算機模擬分析。由于周期性相位分布函數(shù)具有周期函數(shù)的特點，因此理論上存在著相位分布函數(shù)被盲破解的可能。而對于基于聯(lián)合變換的混沌序列加密，由于由混沌序列構(gòu)成的密鑰相位具有隨機分布的特性，所以加密效果令人十分滿意，同時由于密鑰相位對迭代初值的微小差異極其敏感，加密圖象還具有很強的抗盲解密的能力；另一方面，隨機分布的密鑰相位又是由確定性的非線性迭代方程產(chǎn)生的