光學(xué)圖像加密中的相空間方法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展，信息安全已經(jīng)深入到諸多領(lǐng)域，信息安全是網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的前提，越來越多的企業(yè)用戶和個人用戶以及科研工作者們開始認(rèn)真思考一個嚴(yán)峻的問題：在錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)時代里，當(dāng)各種各樣的安全威脅來臨時，如何有效地進(jìn)行自我保護(hù)？如何將現(xiàn)有的信息安全技術(shù)進(jìn)行思路的創(chuàng)新和技術(shù)的創(chuàng)新，從而有效地應(yīng)對形形色色的安全攻擊？因此，信息安全技術(shù)成為了當(dāng)今社會備受關(guān)注的一個研究課題。目前對信息安全的研究主要是以計算機(jī)或電子安全系統(tǒng)為主的傳統(tǒng)信息安全

2、技術(shù)和包括量子密碼、生物特征識別以及光學(xué)信息安全技術(shù)等在內(nèi)的新型信息安全技術(shù)。與傳統(tǒng)信息安全技術(shù)相比，光學(xué)信息安全技術(shù)具有高處理速度、高并行速度、高加密維度、能快速實現(xiàn)卷積和相關(guān)運(yùn)算的特點(diǎn)。在光學(xué)信息安全領(lǐng)域，對雙隨機(jī)相位編碼技術(shù)的研究越來越深入，但由于該加密系統(tǒng)是線性的，明文、密文之間的函數(shù)依賴關(guān)系比較簡單，給加密系統(tǒng)的安全性留下了很大的隱患。
　　本文提出利用維格納分布函數(shù)的雙線性特性進(jìn)行的相空間光學(xué)圖像加密。首先在光信息理論

3、的基礎(chǔ)上分析了幾種典型雙隨機(jī)相位編碼技術(shù)的加密方案以及解密措施，并進(jìn)行了計算機(jī)仿真模擬。通過理論分析與仿真模擬凸顯出傳統(tǒng)光學(xué)加密技術(shù)中存在的安全隱患。然后，針對現(xiàn)行主流光學(xué)加密系統(tǒng)的線性弊端，提出利用模糊函數(shù)的雙線性特性進(jìn)行相空間光學(xué)加密的方法，重點(diǎn)介紹了模糊函數(shù)的性質(zhì)與信號的重構(gòu)以及相空間光學(xué)加密實現(xiàn)方式，并研究了該加密方式對噪聲的響應(yīng)情況，做了相應(yīng)的計算機(jī)模擬仿真。最后，采用相位恢復(fù)技術(shù)的主要技術(shù)手段改進(jìn)了GS算法，對相空間光學(xué)加密