基于JTC和分数傅里叶变换的多图加密技术研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于JTC和分数傅里叶变换的多图像加密技术研究硕士研究生：赵伯豪指导教师：耿涛教授企业导师：孙文法工程领域：光学工程论文主审人：钟志副教授哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于JTC和分数傅里叶变换的多图像加密技术研究硕士研究生：赵伯豪指导教师：耿涛教授学位级别：工学硕士学科、专业：光学工程所在单位：理学院论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADiss

2、ertationfortheDegreeofM.EngResearchonmultiple-imageencryptionbasedonJTCandfractionalFouriertransformCandidate:ZhaoBohaoSupervisor:Prof.GengTaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:OpticalEngineeringDateofSubmission:DateofOralExamination:Universit

3、y:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在

4、校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年

5、月日年月日基于JTC和分数傅里叶变换的多图加密技术研究摘要在现代信息通讯技术迅猛发展的时代，图像的安全传输及存储变得至关重要。基于光学系统的多图像加密技术具有高速计算及高并行性的优点，通过对图像的相位、振幅、波长等多个参数的加密处理，可以很大程度上挖掘多图加密的潜力，在信息安全领域起到关键作用。图像加密的研究成果广泛应用于商业安全，医疗及军事等领域。基于光学理论的加密技术逐渐走向成熟。本文研究了基于联合变换相关器和分数傅里叶变换的图像加密技术。首先，对图像加密相关理论进行了详细介绍，包括光学4f系统，联合变换相关器以及

6、分数傅里叶变换。分析了利用联合变换相关器进行光学图像加密的方法。其次，将图像加密系统从傅里叶域扩展到分数傅里叶域，扩大了加密空间并使得其安全性得到增强。在得到输入平面之前，研究了多种置乱技术，分析其性能后采取混沌理论作为原始图像的置乱方式。将混沌置乱技术与联合变换相关器和分数傅里叶变换相结合，使得加密系统具有更高的安全性和鲁棒性。近年来，国内外学者提出了多种关于图像加密的算法，其中绝大多数是针对于单幅图像，这在处理大量图像数据时会遇到多种困难，严重影响信息传输效率。为了改善这种现状，本文最后提出了基于JTC的多图像加密

7、算法，并通过仿真实现其可行性。在现有的图像加密系统基础上，将单幅图片加密扩展到多幅图像的同时加密。以离散余弦变换作为理论基础，通过对频谱的剪切提取图像的低频信号，并将多幅图像进行拼接来作为原始图像，实现了多幅图像同时加密。通过仿真实验分析了9幅图像和16幅图像分别解密后的图像与原始图像的误差，并与单幅图像加密解密后的误差进行对比，证明了系统的可靠性和抗攻击能力。关键词：联合变换相关器；分数傅里叶变换；图像置乱技术；离散余弦变换；多图像加密I哈尔滨工程大学硕士学位论文II基于JTC和分数傅里叶变换的多图加密技术研究ABS

8、TRACTIntheeraofrapiddevelopmentofmoderninformationandcommunicationtechnologies,thesecuretransmissionandstorageofimageshasbecomecrucial.Multi-imageencryptiontechnology