[發明專利]一種基于波像差預處理的混合光學加密系統

在審

• 申請號: 202110067719.7
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112817167A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 常軍;許祥馨;武楚晗;張曉芳
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;G02F2/00;G02B27/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李微微

本發明提供了一種基于波像差預處理的混合光學加密系統，能夠在傳統的DRPE光學加密系統前進行對明文信息的預處理，可以在進行傳統的DRPE光學加密之前，在原始圖像信息中引入像差影響，破壞原始圖像信息，增加了系統的安全性。

技術領域

本發明屬于光學儀器的技術領域，具體涉及一種基于波像差預處理的混合光學加密系統。

背景技術

為了解決現階段光學加密系統與傳統光學設計結合較弱問題。已有的方法是將明文放置在光學加密系統的輸入端，在輸出端得到密文，然而并沒有考慮到將像差作為密鑰。并且目前沒有相關的波像差預處理與光學加密系統的研究，因此現有方法并不能將像差理論和光學加密系統有效結合。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于波像差預處理的混合光學加密系統，可以增加系統的安全性。

一種基于波像差預處理的混合光學加密系統，包括成像子系統、加密子系統和解密子系統；

所述成像子系統用于對目標進行成像，得到明文圖像f'(x,y)；

所述加密子系統包括波前傳感器(10)以及同軸順次放置的第一準直光源(3)、第一空間光調制器(4)，第一隨機相位掩膜板(5)、第一傅里葉透鏡(6)、第二隨機相位掩膜板(7)、第二傅里葉透鏡(8)、分光鏡(9)、第二光電探測器(13)；所述波前傳感器(10)位于光束經過分光鏡(9)反射光的焦面上；第二光電探測器(13)位于分光鏡(9)透射光的焦面上；所述第一空間光調制器(4)加載明文圖像f'(x,y)；所述第一傅里葉透鏡(6)和第二傅里葉透鏡(8)為焦距相同的凸透鏡；

所述解密子系統包括同軸順次放置的第二準直光源(14)、第二空間光調制器(15)、第三傅里葉透鏡(16)、第四相位掩膜板(11)、第四傅里葉透鏡(17)、第三相位掩膜板(12)、第三光電探測器(18)；

所述第一隨機相位掩膜板(5)和第二隨機相位掩膜板(7)為兩個相互獨立的隨機白噪聲，相位分布范圍均為[0,2π]；

所述第三相位掩膜板(12)的相位為第一隨機相位掩膜板(5)所帶相位的共軛相位；

所述第四相位掩膜板(11)的相位為第二隨機相位掩膜板(7)所帶相位的共軛相位與成像子系統的共軛相位的疊加；

所述波前傳感器(10)用于測得光的相位信息。

較佳的，每次在加密過程中更換一次成像子系統。

較佳的，改變成像系統的焦距，以實現改變成像子系統。

較佳的，所述成像子系統包括成像透鏡組(1)和第一光電探測器(2)。

較佳的，所述成像透鏡組(1)焦距可調。

本發明具有如下有益效果：

本發明裝置能夠在傳統的DRPE光學加密系統前進行對明文信息的預處理，可以在進行傳統的DRPE光學加密之前，在原始圖像信息中引入像差影響，破壞原始圖像信息，增加了系統的安全性。

附圖說明

圖1為基于波像差預處理的混合光學加密系統基本結構示意圖。

圖2為本發明裝置的預處理子系統基本結構示意圖。

圖3為本發明裝置的加密子系統結構示意圖。

圖4為本發明裝置的解密子系統結構示意圖。

圖5(a)為原始圖像；圖5(b)為預處理后的圖像；圖5(c)為加密圖像；圖5(d)為正確解密圖像。

圖6為預處理子系統不同狀態下，原始圖像經過預處理后的到的結果。