計(jì)算鬼成像在光學(xué)加密中的應(yīng)用研究.pdf

1、鬼成像，又稱(chēng)為關(guān)聯(lián)成像，是利用量子糾纏特性或光場(chǎng)的強(qiáng)度關(guān)聯(lián)特性獲取物體信息的一種新的成像方法。隨著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的計(jì)算鬼成像方案的出現(xiàn)，鬼成像具有了更加廣泛的應(yīng)用。鬼成像與光學(xué)加密相結(jié)合，既可以利用鬼成像的非定域特性對(duì)信息進(jìn)行加密，又可以實(shí)現(xiàn)多維度隱藏信息，具有重要意義。論文主要研究了計(jì)算鬼成像在光學(xué)加密中的應(yīng)用。
　　首先，論文在對(duì)基于計(jì)算鬼成像的光學(xué)加密以及Toeplitz矩陣的研究基礎(chǔ)上，考慮到Toeplitz矩陣的幾何特性，提出

2、了一種基于Toeplitz矩陣計(jì)算鬼成像的光學(xué)加密方案。方案中，Alice首先生成和物體像素點(diǎn)個(gè)數(shù)相同的N=m×n個(gè)隨機(jī)相位并將其作為密鑰分享給Bob，Alice根據(jù)Toeplitz矩陣循環(huán)位移特性得到M組相位，然后將每組相位轉(zhuǎn)化為一個(gè)相位掩膜，并利用鬼成像系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行加密，將測(cè)得的M個(gè)桶探測(cè)器值作為密文發(fā)送給Bob。Bob首先利用N個(gè)隨機(jī)相位，以和Alice相同的方法得到M個(gè)相位掩膜，然后根據(jù)這些相位掩膜以及與之對(duì)應(yīng)的桶探測(cè)器值，通

3、過(guò)壓縮感知重構(gòu)方法獲得物體的像。為了進(jìn)一步提高加密系統(tǒng)的安全性，將鬼成像系統(tǒng)中SLM與加密物體之間的軸向距離作為另一密鑰引進(jìn)到該加密方案中，給出了基于Toeplitz矩陣和軸向距離計(jì)算鬼成像的光學(xué)加密方案。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都證明該方案在竊聽(tīng)比為0.9的情況下不能解密物體信息，極大的提高了系統(tǒng)的安全性能。
　　隨后，論文在波長(zhǎng)復(fù)用鬼成像的基礎(chǔ)上，提出了一種基于波長(zhǎng)復(fù)用鬼成像的光學(xué)加密方案。方案中同時(shí)利用三種不同波長(zhǎng)的光對(duì)物體進(jìn)行鬼成像