[發(fā)明專利]一種基于計(jì)算全息的多圖像加密裝置及算法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710654228.6
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107452040A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張艷雪
• 申請（專利權(quán)）人: 張艷雪
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于計(jì)算全息的多圖像加密裝置，其特征在于：所述加密裝置包括輸入信號面、第一隨機(jī)相位板RPM1、第二隨機(jī)相位板RPM2和輸出信號面，且從左到右分別代表輸入面、變換面和輸出面。

2.一種基于計(jì)算全息的多圖像加密算法，其特征在于：所述第一隨機(jī)相位板、第二隨機(jī)相位板分別為exp[j2πδ(x，y)]和exp[j2πε(α，β)]，δ(x，y)和ε(α，β)是均勻分布在[0，1]上的兩個(gè)獨(dú)立白噪聲序列，平面之間的距離為Z₁和Z₂；加密過程包括以下步驟：待加密圖像為f(x，y)，引入波長為λ的入射光垂直照射，放置第一個(gè)隨機(jī)相位板RPM1緊貼輸入平面，出射光首先通過第一個(gè)隨機(jī)相位板RPM1加密，經(jīng)過距離為Z₁的菲涅爾衍射到達(dá)∑₁平面通過RPM2的隨機(jī)相位板加密，再經(jīng)過距離為Z₂的菲涅爾衍射到達(dá)輸出平面∑₂，得到加密圖像為g(x，y)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于計(jì)算全息的多圖像加密算法，其特征在于：加密過程采用如下公式表示，其中Frn代表菲涅爾衍射：

g(x，y)＝Frn{Frn{f(x，y)exp[j2πδ(x，y)]；z1}exp[j2πε(α，β)]；z2}

在菲涅爾衍射的解密過程中，由于菲涅爾變換在光學(xué)上不存在，所以取g(x，y)得共軛來進(jìn)行解密，g^*(x，y)為g(x，y)的共軛，加密與解密的裝置一樣，只是方向相反，g^*(x，y)經(jīng)過兩次解密后的圖像為：

f(x，y)exp[j2πδ(x，y)]＝Frn{Frn[g^*(x，y)；z2]exp[j2πε(α，β)]；z1}

由于f(x，y)是實(shí)函數(shù)，所以能夠用CCD獲得圖像的光強(qiáng)|f(x，y)|2。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于計(jì)算全息的多圖像加密算法，其特征在于：還包括Arnold置亂加密，其中，Arnold變換的矩陣表示式為：

x′y′=1112xymod(N)]]>

(x′，y′)是圖像中(x，y)的像素變換后的新的位置，x、y為圖像的像素坐標(biāo)x、y∈{0，1，2…N-1}，N為矩陣的維數(shù)，反復(fù)的進(jìn)行此變換，即可得到置亂的圖像。