[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

本發明公開基于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，三維物體原始像物光波信號取共軛后再乘以一個隨機相位模板形成復噪聲形式物光波信號；將各個三維物體的復噪聲形式物光波信號相加形成復合光波信號；將復合光波信號分解為兩個相位函數之和；取一個相位函數作二值相位處理構建公用加密相位模板；公用二值加密相位模板分塊后生成QR碼。二值加密相位模板信號與各三維物體原始像物光波信號共軛形成解密用復信號，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。QR碼掃碼獲取二值相位模板，在虛擬光路特定平面放置二值加密相位模板及對應的解密相位模板1和解密相位模板2重建各個三維物體。本發明具有良好的安全性和穩健性。

技術領域

本發明涉及三維物體加密技術，尤其涉及基于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。

背景技術

物體的三維顯示可帶給觀看者身臨其境感，在機器視覺、3D電影、3D電視、3D通話、3D地圖、3D游戲、導航、遠程醫療等領域有著廣闊的發展空間。物體的三維顯示與記錄物體三維空間信息的載體密切相關。全息圖能夠記錄物光波振幅與相位的全部信息，是三維顯示的重要信息源。數字全息技術通過全息圖記錄、傳輸與再現的全數字處理可做到異地實時三維顯示。

計算機、互聯網及移動智能終端的飛速發展使數字作品的傳播更加容易但同時也帶來了數字作品的安全性問題，在多用戶認證、內容分發、擴大加密信息容量等應用場合，怎樣解決多重數字作品的安全性是一個值得研究的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供基于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，用于提升包含三維物體信息的數字載體的安全性并提高傳輸性能和抗干擾能力。

本發明采用的技術方案是：

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三維物體原始像物光波信號；

S1-2，將每個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信息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。

進一步地，步驟S1-1中從離軸數字全息圖I(x,y)用圖像預處理的方法提取原始像物光波信號，即三維物體在全息記錄面的菲涅爾衍射光波信號U_H用公式(3)表示。