基于Gyrator變換的圖像加密研究.pdf

1、光學(xué)信息處理具有容量大、速度快、并行性及裝置簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，并且信息可以被隱藏在諸如相位或空間頻率等多種參數(shù)中，因此利用光學(xué)信息處理對(duì)光學(xué)圖像進(jìn)行安全加密是一種行之有效的方法。近年來，分?jǐn)?shù)傅里葉變換作為新興的數(shù)學(xué)變換備受人們重視，它在光學(xué)領(lǐng)域，信息處理等方面的優(yōu)點(diǎn)逐漸被發(fā)現(xiàn)并得到廣泛應(yīng)用，尤其在圖像加密方面的應(yīng)用是其中比較熱門的領(lǐng)域。而與此相比，同屬于線性正則積分變換的Gyrator變換作為信息處理的手段還沒有被大家所熟知。Gyrator變

2、換和分?jǐn)?shù)傅里葉變換一樣是常規(guī)傅里葉變換的推廣形式，從而進(jìn)一步擴(kuò)展了變換的種類。
　　本文將傅里葉變換系統(tǒng)擴(kuò)展到Gyrator變換系統(tǒng)，主要研究了以雙隨機(jī)相位編碼技術(shù)和像素置亂技術(shù)為基礎(chǔ)的基于Gyrator變換的光學(xué)圖像加密方法。首先，簡(jiǎn)單回顧了光學(xué)圖像加密技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)介紹了其中有廣泛應(yīng)用的雙隨機(jī)位相編碼加密技術(shù)。之后，討論了Gyrator變換的數(shù)學(xué)物理特性，主要包括其定義、基本性質(zhì)、光學(xué)實(shí)現(xiàn)方法及數(shù)值實(shí)現(xiàn)算法，為

3、Gyrator變換的進(jìn)一步應(yīng)用作了理論上的準(zhǔn)備。接著我們對(duì)單幅灰度圖像和多幅圖像使用不同的算法進(jìn)行加密，隨機(jī)設(shè)置多重密鑰，且每重密鑰都極其重要，使得破譯的難度提高，因此圖像加密的結(jié)果更加安全。最后用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。本文提出的基于Gyrator變換結(jié)合雙隨機(jī)相位編碼技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)多幅圖像的加密，還有在Gyrator變換譜域添加數(shù)字水印的算法，在防偽及安全認(rèn)證方面具有應(yīng)用前景。最后對(duì)比分?jǐn)?shù)傅里葉變換和Gyrator變換在圖像加密方面