[發明專利]三維信息光學加密系統和方法

無效

• 申請號: 201310021379.X
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103093492A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 李思坤;王向朝;步揚;劉曉雷
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T9/00;G03H1/12
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及信息安全，特別是一種三維信息光學加密系統和方法。

背景技術

信息的加密與防偽是當今信息安全技術領域中的重要內容，其中光學加密由于其具有高度并行性、高安全性、高速度和低成本等優點而受到廣泛關注。自1995年Refregier和Javidi提出了雙隨機相位加密技術（參見在先技術1，Philippe?Refregier,Bahram?Javidi.Optical?image?encryption?based?on?input?plane?and?Fourier?plane?radom?encoding,Optics?Letters,1995,20(7):767-769.）之后，光學加密技術進入快速發展時期，出現了很多新的方法，例如：基于分數傅里葉變換的加密技術（參見在先技術,2，G.Unnikrishnan,J.Joseph,K.Singh.Optical?encryption?by?double-random?phase?encoding?in?the?fractional?Fourier?domain.Optics?Letters.2000,25(12):887-889.）、基于菲涅爾變換的加密技術（參見在先技術3，Osamu?Matoba,Bahram?Javidi.Encrypted?optical?storage?with?wavelength-key?and?random?phase?codes.Applied?Optics.1999,36(5):1054-1058.）、兩幅圖像同時加密（參見在先技術4，Ran?Tao,Yi?Xin,Yue?Wang.Double?image?encryption?based?on?random?phase?encoding?in?the?fractional?Fourier?domain,Optics?Express,2007,15(24),16067-16079），多副圖像同時加密方法（參見在先技術5，Y.Xiao,X.Zhou?et?al,Optical?image?encryption?topology,Optics?Letters,2009,34(20),3223-3225.）等。然而，現有的光學加密技術大多應用于二維圖像的加密。隨著科技的進步，物體的全場精密三維信息在很多應用場合變得越來越重要，例如光學零件加工、機械零件制造、三維打印、三維顯示等。因此，大范圍三維信息的光學加密具有十分重要的意義。

A.Nelleri等(參見在先技術6，A.Nelleri,J.Joseph,K.Singh,Digital?fresnel?field?encryption?for?three-dimensional?information?security.2007,Opt.Eng.46,045801)用全息技術實現了三維信息的光學加密。在先技術6采用的裝置如圖3所示，包括相干光源22、第一分束鏡23、第一反射鏡24、第二反射鏡25、第三反射鏡26、第二分束鏡27、CCD攝像機28和計算機29。相干光源22發出的平行相干光經第一分束鏡23分成兩束，一束光依次經過第一反射鏡24和第二分束鏡27反射照射到CCD攝像機28的鏡頭表面，該光束稱為參考光束，另一束光依次經過第二反射鏡25、第三反射鏡26反射到三維物體29的表面，經該三維物體表面散射的光通過第二分束鏡27照射到CCD攝像機28的表面，該光束稱為物光。物光光束與參考光束在CCD攝像機表面發生干涉形成加密全息圖像。計算機29控制CCD攝像機28采集加密全息圖像并存儲。在先技術6利用如圖3所示的裝置，采用菲涅爾域數字全息技術實現了三維信息加密，但是，因為受到全息記錄視場小的限制，在先技術6不能實現大范圍三維信息光學加密。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三維信息光學加密系統和方法。該系統可以有效的實現大范圍三維信息的光學加密。

本發明的技術解決方案如下：

一種三維信息光學加密系統，特點在于該系統包括一套加密裝置和一套解密裝置,其中加密裝置包括投影系統、參考平面、第一CCD攝像機、計算機、第一空間光調制器、第二空間光調制器、第一透鏡、第三空間光調制器、第二透鏡、第二CCD攝像機、第一光源、第二光源，所述的解密裝置包括第四空間光調制器、第三透鏡、第五空間光調制器、第四透鏡、第六空間光調制器、第三CCD攝像機、第三光源和第四光源，