光学加密技术在生物图像处理中的应用研究

发布时间：2023-01-30 11:28

　　光学加密技术可以快速并且并行处理二维图像数据,同时在不同维度隐藏重要的信息,因此光学加密技术可以为生物信息保密提供多种密钥维度。最传统的加密技术就是双随机相位编码技术,利用空间域和空间频率域上的随机相位板将输入图像编码成白噪声。双随机相位编码系统的加密密钥与解密密钥具有相同特征,或者说加密过程与解密过程是一样的,这在某种程度上,降低了系统的安全性。为了增加密钥维度,科研人员又提出了基于菲涅耳变换、分数傅里叶变换的加密技术。菲涅耳变换和分数傅里叶变换中的传播的距离和分数阶可以作为光学系统额外的密钥维度。这些额外的密钥为非法攻击者增加了难度,在某种程度上增加了系统的安全性。傅里叶变换,菲涅耳变换,分数傅里叶变换都属于线性正则变换的范畴,线性正则变换可以通过二次相系统光学实现。Gyrator变换也被运用到光学加密技术中,其中旋转角度参数为加密系统提供了额外的密钥维度。在基于随机相位编码的基础上,本文进行了以下几个方面的研究:1、在光学外差扫描加密系统中,运用随机相位板和虹膜密钥,对最初的图像进行加密和解密。通过非相干光照射,完整地保留了光场的相位和振幅信息。加密与解密的过程非常相似,一个重要... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 光学加密的研究现状
    1.2 课题研究的目的和意义
    1.3 本论文的研究内容
    1.4 光学加密的理论基础
        1.4.1 傅里叶变换
        1.4.2 平面波和球面波
        1.4.3 衍射理论
        1.4.4 理想薄透镜的傅里叶变换
第二章 光学加密技术
    2.1 引言
    2.2 双随机相位加密技术
        2.2.1 加密
        2.2.2 解密
        2.2.3 数值仿真
    2.3 分数傅里叶变换加密技术
    2.4 菲涅耳变换加密技术
    2.5 线性正则变换加密技术
    2.6 本章小结
第三章 基于光学外差扫描的虹膜密钥的光学加密
    3.1 引言
    3.2 加密过程
    3.3 解密过程
    3.4 仿真结果
    3.5 本章小结
第四章 基于干涉原理的相位恢复算法的图像加密系统
    4.1 引言
    4.2 光学系统设计
    4.3 加密算法
    4.4 性能测试
    4.5 本章小结
第五章 基于发散照明和相位恢复算法的光学图像加密
    5.1 引言
    5.2 基于相位恢复算法和发散照明的光学图像加密技术
        5.2.1 加密与解密过程
        5.2.2 仿真的结果与分析
    5.3 基于相位恢复算法和超表面的光学图像加密和认证
        5.3.1 基本原理
        5.3.2 结果与讨论
    5.4 本章小结
第六章 总结
参考文献
个人简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于相干叠加与模均等矢量分解的光学图像加密算法[J]. 张博,龙慧,江沸菠.  电子与信息学报. 2018(02)
[2]双随机相位编码光学加密系统的唯密文攻击[J]. 彭翔,汤红乔,田劲东.  物理学报. 2007(05)
[3]用浑沌序列构造相位列阵加密和解密光学图象[J]. 张培琨,李育林,刘家英,忽满利,刘继芳,乔学光.  光子学报. 1998(11)



本文编号：3733022