圖像加密光學(xué)實(shí)現(xiàn)方法研究.pdf

1、隨著光學(xué)信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。由于光學(xué)信息處理系統(tǒng)的高速度、信息容量大、高魯棒性等優(yōu)勢(shì)，因此將光學(xué)信息處理技術(shù)應(yīng)用于信息安全領(lǐng)域已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。圖像加密技術(shù)是信息安全領(lǐng)域中的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容之一，其中最具代表性的是基于光學(xué)4f系統(tǒng)的雙隨機(jī)相位編碼（Double random phase encoding technique, DRPE）的光學(xué)圖像加密技術(shù)。許多研究學(xué)者在此基礎(chǔ)上展開(kāi)了更深入的研究，發(fā)現(xiàn)該加密技術(shù)

2、存在一些缺陷，主要表現(xiàn)在：加密系統(tǒng)為對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)，存在安全隱患；經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)加密后的圖像為復(fù)振幅分布，不便于記錄和傳輸；該加密系統(tǒng)要求相位掩膜精確對(duì)準(zhǔn)，系統(tǒng)容偏能力低，隨機(jī)相位掩膜板制造工藝復(fù)雜，制造成本較高。
　　本論文在傳統(tǒng)的 DRPE技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了一種基于隨機(jī)相位—振幅的光學(xué)實(shí)值加密方法：對(duì)輸入面的隨機(jī)相位掩膜板的實(shí)部和虛部分別進(jìn)行正負(fù)分開(kāi)處理后再與原始圖像相乘的結(jié)果作為輸入圖像，因此整個(gè)加密系統(tǒng)的輸入圖像為非負(fù)實(shí)值圖像；對(duì)頻

3、域的隨機(jī)振幅掩膜（濾波器）進(jìn)行處理，設(shè)計(jì)出適合光學(xué)實(shí)現(xiàn)的頻域非負(fù)實(shí)值濾波器；通過(guò)本論文加密系統(tǒng)的輸出結(jié)果為非負(fù)實(shí)值圖像，因此可以用電荷耦合器件（Charge Coupled Device, CCD）直接在系統(tǒng)輸出面采集結(jié)果，并且將采集到的圖像通過(guò)后處理可以準(zhǔn)確得到加密圖像的實(shí)部和虛部。另外，考慮到光學(xué)器件精度的限制以及光學(xué)4f系統(tǒng)的系統(tǒng)噪聲較大，因此本論文采用降低輸入圖像分辨率和灰度階的方法來(lái)提高系統(tǒng)噪聲的抗干擾能力。
　　采用本