光学图像加密中随机模板的特性比较

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1、第35卷第1期应用光学Vo1．35N0．12014年1月JournalofAppliedOpticsJan．2014文章编号：1002—2082(2014)01—0058—07光学图像加密中随机模板的特性比较沈学举，许芹祖，刘旭敏(军械工程学院，洞北石冢庄050003)摘要：为比较光学图像加密中随机模板的特性，分别利用随机相位模板和随机振幅模板对几种典型的光学图像加密系统进行了光学图像加密的数值模拟和加密效果分析。模拟结果表明，将随机振幅模板用于基于光学傅里叶变换的双随机模板图像加密系统时，原始图像和加密图像的相关系数大于0．5，不能有效加密原始图

2、。但将其用于基于菲涅耳变换全息的光学图像加密系统时，原始图像和加密图像的相关系数趋于0，可获得与使用随机相位模板时非常接近的加密效果。关键词：光学图像加密；随机相位模板；随机振幅模板；加密效果中图分类号：TN911．73文献标志码：Adoi：i0．5768／JAO201435．0102001PropertiescomparisonofrandommaskinopticalimageencryptionSHENXue—jU，XUQin—ZU，LIUXu—min(OrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhuang050003

3、，China)Abstract：Tocomparethepropertiesofrandommaskintheopticalimageencryption，opticalimageencryptionwasstimulatedandimageencryptioneffectswereanalyzedusingrandomphasemaskandrandomamplitudemaskintheseveraltypicalopticalimageencryptionsys—tems．Thestimulationresultshowsthatthecor

4、relationcoefficientbetweenoriginalimageandencryptionimageisbiggerthan0．5whenrandomamplitudemaskisusedindoublerandommaskopticalencryptionsystembasedonopticalFouriertransformandtheoriginalimagecannotbeencryptedeffectively．Butthecorrelationcoefficientbetweenoriginalimageandencryp

5、—tionimageapproaches0whenrandomamplitudemaskisusedinopticalencryptionsystembasedonopticalFouriertransformholographyandtheencryptioneffectissimilartoonewhenrandomphasemaskisused．Keywords：opticalimageencryption；randomphasemask；randomamplitudemask；encryptioneffect引言分数小波包变换和哈特利变换等

6、光学变换[712]信息安全与国家安全、经济发展、社会稳定等干涉技术I】。，联合变换相关器l】，偏振光学元各方面息息相关，信息加密作为信息安全技术的件_1等各种光学变换和技术引入光学图像加密核心研究内容之一倍受重视。自1995年Javidi等中，提出了许多新的光学图像加密方法，进一步改提出基于4f系统的双随机相位编码光学图像加密进了光学图像加密技术的安全性和可实施性。由技术以来口]，由于光学信息处理系统的高并行性、于光波传播过程中相位比振幅对光波的传播性质高处理速度与维度，使光学图像加密技术的研究影响更大，因此，一般采用随机相位模板(random成为

7、了信息安全领域的研究热点2]。很多研究者phasemask，RPM)在空域、空间频率域或其他各将全息术[5_6]，光学分数傅里叶变换、菲涅耳变换、种变换域对光场复振幅进行白化，有效地实现图收稿日期：2013—06—16；修回日期：2013—08-14基金项目：国家973重点基础研究发展规划资助项目(2009CB72400603B)；中国科学院航空光学成像与测量重点实验室开放课题(Y2HC1SR123)作者简介：沈学举(1963一)，男，山东人，教授，博士生导师，现主要从事激光技术及光学信息处理方面的教学和研究工作。应用光学2014，35(1)沈学举

8、，等：光学图像加密中随机模板的特性比较·59·像加密。在其光学实现过程中，一般是将RPM上焦距，RM和RM。分别为置于输入