利用數(shù)字全息實現(xiàn)信息加密與相位物體檢測.pdf

1、數(shù)字全息將光學(xué)全息技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合，它除了具有傳統(tǒng)光學(xué)全息的優(yōu)點外，還有其獨特的優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在省去了全息干板的化學(xué)處理和能夠通過計算較為方便地得到光場分布信息，因此越來越受到國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。 光學(xué)信息處理具有容量大、速度快、并行性等優(yōu)點，并且提供了一個很大的自由度來隱藏諸如相位、波長、空間頻率以及光的偏振態(tài)等信息，因而研究和發(fā)展光學(xué)加密技術(shù)對拓寬光學(xué)技術(shù)全新的應(yīng)用領(lǐng)域、為信息安全提供新的技術(shù)手段等方面具有重要的

2、學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用前景。 常見的光學(xué)信息加密系統(tǒng)可以分為三類，一類是典型的雙隨機相位加密；第二類是利用迭代相位恢復(fù)算法；第三類是利用數(shù)字全息技術(shù)。這些加密方法的共同點均是使用隨機相位掩模板，加密和解密過程均需要通過光學(xué)方法實現(xiàn)。這些加密系統(tǒng)僅僅針對二維圖像進行加密。 本文研究了數(shù)字全息的記錄和再現(xiàn)過程，針對二維圖像和三維物體，完成數(shù)字全息的記錄光路，用Fresnel近似法和卷積法對所記錄的全息圖進行數(shù)字重構(gòu)，再現(xiàn)出較好的二維

3、圖像和三維物體。 本文提出了一種基于數(shù)字全息技術(shù)和相位恢復(fù)算法的信息加密方法。運用相位恢復(fù)算法得到數(shù)字全息圖的純相位頻譜分布，實現(xiàn)了對全息圖的加密；對該純相位頻譜分布實施傅里葉逆變換則可以得到解密后的全息圖。利用Fresnel近似法和卷積法對解密后的全息圖進行數(shù)字重構(gòu)得到了再現(xiàn)像。該加密方法顯著區(qū)別于常用的隨機相位加密方法，不再需要制作隨機相位板。實驗結(jié)果表明，該加密方法既適用于對二維圖像加密，也適用于對三維物體進行加密。