基于干涉原理的光学图像加密技术

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1、硕士学位论文题目：基于干涉原理的光学图像加密技术何冰玉研宂生专业光电信息技术及仪器指导教师陈林飞副教授完成日期２０１６年１２月１４曰杭州电子科技大学硕士学位论文基于干涉原理的光学图像加密技术研宄生：何冰玉指导教师：陈林飞副教授２０１６年１２月ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＨａｎｇｚｈｏｕＤｉａｎｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒＯｐｔｉｃａｌｉｍａｇｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃ

2、ｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＨｅＢｉｎｕｇｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＣｈｅｎＬｉｎｆｅｉＤｅｃｅｍｂｅｒ，２０１６杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人将会承担一切相关责任。论文作者签名：：／曰期年ＩＩ月曰

3、｜可＋玉学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，ｇ卩：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。保密论文（在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年ａ月日［指导教师签名：日期：年月日ｔＰ丨作７杭州电子科技大学硕士学位论文摘要众所周知，在过去十几年里，

4、光学图像加密技术发展的十分迅速，这都要归功于其运行速度快和多自由度一（波长和相位）等优点。这研宄领域已经逐渐成为国内外学者所关注的焦点。随着互联网技术越来越先进，信息安全也面临着严１峻的挑战，由此光学图像加密技术有非常好的发展前景。自从９９５年Ｊａｖｉｄｉ等人提出了双随机相位加密系统以来，越来越多的光学加密方法涌现出来。在本文中我们简要的介绍了光学图像加密技术的发展史和几个经典的光学加密系统，主要介绍的是基于干涉原理的图像加密技术，并分别在干涉光束的数量上和矢量合成的方法上进行展开。本文首先对双光束干涉原理进行了回顾，并介绍了基于相千

5、叠加和等模分解的非对称光学加密系统，在此基础上又介绍了基于相干叠加和非等模分解的双光一一束加密系统。由此推广到三光束干涉加密，分析了种基于三光束干涉和般矢一量合成的伪彩色图像加密方法，我们将幅原始灰度图的信息分别加密到三个振幅板和三个相位板中去，其中三个振幅板再通过三色理论加密成彩色密文，其他ｎｎ一的相位板被当作密钥。最后我们将光束推广到束，提出了基于光束和般矢一种应用范围更广量分解的光学图像加密技术。这是、安全性更好的光学图像加一般矢量合成方法密方法。基于光束干涉原理和，原始图像的信息被加密到ｎ个振幅板和ｎ个相位掩膜板中，，它们

6、可被认为是密文及多个密钥。在解密过程中ｎ束平行光照射到振幅板和相位板以后，再通过透镜进行傅立叶变换，并在输出面发生干涉观察到原始图像。对于上述提出的新方法我们进行了数值仿真，计算机模拟结果验证了加密方法的正确性和可行性，只有当所有密钥都正确时，才能恢复出原始图像信息，并消除了双光束干涉产生的轮廓问题。与此同时，我们也针对密钥错误、密文错误和加入高斯白噪声等几种情况对所提出加密方法的安全性进行了讨论，验证了它们的安全性。关键词：光学图像加密，，干涉，矢量合成法则，安全性分析数值仿真Ｉ杭州电子科技大学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣ

7、ＴＩｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｉｍａｇｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｒａｐｉｄｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｏｖｅｒｔｈｅａｓｔｄｅｃａｄｅ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｆａｓｔａｎｄｍｕｌｔｉｌｅｄｅｒｅｅｓｏｆｆｒｅｅｄｏｍｐｐｇ（ｓｕｃｈａｓｗａｖｅｌｅｎｔｈａｎｄｈａｓｅ）ｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｆｉｅｌｄｈａｓｒａｄｕａｌｌｂｅｃｏｍｅｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｇｐ，ｇｙｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｆｏｒｅｉｎｓｃｈｏｌａｒｓ．