圖像加密光學實現(xiàn)方法研究.pdf

1、隨著光學信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。由于光學信息處理系統(tǒng)的高速度、信息容量大、高魯棒性等優(yōu)勢，因此將光學信息處理技術(shù)應(yīng)用于信息安全領(lǐng)域已成為一個研究熱點。圖像加密技術(shù)是信息安全領(lǐng)域中的重點研究內(nèi)容之一，其中最具代表性的是基于光學4f系統(tǒng)的雙隨機相位編碼（Double random phase encoding technique, DRPE）的光學圖像加密技術(shù)。許多研究學者在此基礎(chǔ)上展開了更深入的研究，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)為對稱系統(tǒng)，存在安全隱患；經(jīng)過該系統(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準，系統(tǒng)容偏能力低，隨機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相位—振幅的光學實值加密方法：對輸入面的隨機相位掩膜板的實部和虛部分別進行正負分開處理后再與原始圖像相乘的結(jié)果作為輸入圖像，因此整個加密系統(tǒng)的輸入圖像為非負實值圖像；對頻

3、域的隨機振幅掩膜（濾波器）進行處理，設(shè)計出適合光學實現(xiàn)的頻域非負實值濾波器；通過本論文加密系統(tǒng)的輸出結(jié)果為非負實值圖像，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后處理可以準確得到加密圖像的實部和虛部。另外，考慮到光學器件精度的限制以及光學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提高系統(tǒng)噪聲的抗干擾能力。
　　采用本