[發明專利]基于QR碼存儲公用二值加密相位模板的多重三維物體加密方法

有效

• 申請號: 202011054606.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112131592B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 陳家禎;鄭子華;葉鋒;連桂仁;吳為民;金威;許力
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06K19/06;G06K7/10;G06T17/00
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

1.基于QR碼存儲公用二值加密相位模板的多重三維物體加密方法，其特征在于：其包括加密部分和解密部分，具體步驟如下：

加密步驟：

S1-1，從記錄三維物體菲涅爾衍射光波的離軸菲涅爾數字全息圖提取全息記錄面的三維物體原始像物光波信號；步驟S1-1中從離軸菲涅爾數字全息圖I(x,y)用圖像預處理的方法提取原始像物光波信號，即全息記錄面的三維物體原始像物光波信號U_H用公式(3)表示；

其中，F與F^-1分別表示傅里葉正變換與逆變換，W(u,v)是濾出三維物體原始像頻譜分量的窗函數；U_H是全息記錄面的三維物體原始像物光波信號，即三維物體在全息面的菲涅爾衍射光波信號；FrT表示菲涅爾衍射計算，O(x,y)表示原始物平面光波信號，d表示三維物體原始物平面與全息面之間的距離，λ表示光波長；

S1-2，將每個全息記錄面的三維物體原始像物光波信號取共軛后乘以一個隨機相位模板形成復噪聲形式物光波信號；

S1-3，將各個三維物體的復噪聲形式物光波信號相加形成包含多個三維物體的復噪聲形式物光波信號的噪聲形式的復合光波信號；

S1-4，將復合光波信號分解為兩個相位函數之和；

S1-5，取其中一個相位函數作二值相位處理構建公用二值加密相位模板；

S1-6，對公用二值加密相位模板分塊處理，將分塊后的二值相位作十進制數符編碼后生成QR碼，實現二值相位的QR碼存儲；

S1-7，公用二值加密相位模板信號與各三維物體原始像物光波信號的共軛組合形成解密用復信號，將解密用復信號分解為兩個相位函數之和，分別用作解密相位模板1和解密相位模板2；

解密步驟：

S2-1，掃碼識別QR碼，并解碼恢復得到公用二值加密相位模板；

S2-2，搭建虛擬光路，在虛擬光路的特定平面分別放置解密相位模板1、解密相位模板2和公用二值加密相位模板；

S2-3，計算平行光照射下各支路光波信號在CCD平面形成的衍射光波信號之和獲得三維物體重建像；

S2-4，改變虛擬光路中的解密相位模板1和解密相位模板2重建其他三維物體。

2.根據權利要求1所述的基于QR碼存儲公用二值加密相位模板的多重三維物體加密方法，其特征在于：步驟S1-2中三維物體i的原始像物光波取共軛后的信號表示為：

3.根據權利要求2所述的基于QR碼存儲公用二值加密相位模板的多重三維物體加密方法，其特征在于：步驟S1-3中包含N個三維物體的復噪聲形式物光波信號的噪聲形式的復合光波信號表示為：

其中，B_max＝max(abs(S))，max()表示取最大值，abs()表示取幅度，R_i表示隨機相位。

4.根據權利要求3所述的基于QR碼存儲公用二值加密相位模板的多重三維物體加密方法，其特征在于：步驟S1-4中復合光波信號中的S₁分解為兩個相位函數之和，即

其中

5.根據權利要求4所述的基于QR碼存儲公用二值加密相位模板的多重三維物體加密方法，其特征在于：步驟S1-5中將相位f₁二值化形成二值加密相位E；

E＝bin(f₁)?(7)

其中bin()表示二值化處理；二值加密相位模板e^jE包含了多個三維物體的公有信息，作為公用的加密相位模板使用。

6.根據權利要求5所述的基于QR碼存儲公用二值加密相位模板的多重三維物體加密方法，其特征在于：步驟S1-7中以三維物體i的解密復信號為例，解密復信號表示為：

將復信號Key分解為兩個相位函數之和，即

其中D₁和D₂將作為解密相位使用。