计算鬼成像在光学加密中的应用研究

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Bo_Gao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
鬼成像,又称为关联成像,是利用量子纠缠特性或光场的强度关联特性获取物体信息的一种新的成像方法。随着结构简化的计算鬼成像方案的出现,鬼成像具有了更加广泛的应用。鬼成像与光学加密相结合,既可以利用鬼成像的非定域特性对信息进行加密,又可以实现多维度隐藏信息,具有重要意义。论文主要研究了计算鬼成像在光学加密中的应用。首先,论文在对基于计算鬼成像的光学加密以及Toeplitz矩阵的研究基础上,考虑到Toeplitz矩阵的几何特性,提出了一种基于Toeplitz矩阵计算鬼成像的光学加密方案。方案中,Alice首先生成和物体像素点个数相同的N=m?n个随机相位并将其作为密钥分享给Bob,Alice根据Toeplitz矩阵循环位移特性得到M组相位,然后将每组相位转化为一个相位掩膜,并利用鬼成像系统对图像进行加密,将测得的M个桶探测器值作为密文发送给Bob。Bob首先利用N个随机相位,以和Alice相同的方法得到M个相位掩膜,然后根据这些相位掩膜以及与之对应的桶探测器值,通过压缩感知重构方法获得物体的像。为了进一步提高加密系统的安全性,将鬼成像系统中SLM与加密物体之间的轴向距离作为另一密钥引进到该加密方案中,给出了基于Toeplitz矩阵和轴向距离计算鬼成像的光学加密方案。仿真和实验结果都证明该方案在窃听比为0.9的情况下不能解密物体信息,极大的提高了系统的安全性能。随后,论文在波长复用鬼成像的基础上,提出了一种基于波长复用鬼成像的光学加密方案。方案中同时利用三种不同波长的光对物体进行鬼成像加密,并将波长与桶探测器的值的对应关系作为密钥。该方案大大缩短了利用鬼成像加密的时间,提高了加密系统的效率。最后,论文基于矩阵分解理论,推导获得正交散斑鬼成像方法,在此基础上,提出了基于正交散斑鬼成像的光学加密方案。数值仿真表明,当采样率为0.0061时,该方案仍然能完成加密过程,而且在窃听比大于0.6时才能解密出图像。
其他文献
在环境监测,工业,医疗,军事等领域,无线传感器网络已经为人们描绘出了美好的应用前景,然而一种面向大众的廉价的多用户应用的无线传感器网络更是一种迫切的需求。基于多用户的无线
嵌入式系统、信息处理、无线通信技术的进步推动了无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)的快速发展和广泛应用。无线传感器网络实现了物理世界与以互联网为代表的信
三维物体的最小包围盒测量问题在现代工业领域具有十分重要的意义。基于视觉的最小包围盒虚拟测量方法通过虚实注册技术实现虚拟空间和真实空间的虚实对准,并基于视差原理,通过
实时(数学)问题的求解在科学、工程和经济等领域中应用较为广泛。它在许多科学问题求解的过程中起着基础性作用,例如矩阵/向量计算、优化问题、控制理论、运动学、信号处理和
信息技术的不断发展给人类带来了极大的便利,人类的生活逐步进入了数字多媒体时代,信息得到了广泛的传播和使用。随着语音相关技术的发展与逐渐成熟,对于语音信号处理的应用
网格通信是构建在互联网上的一组新兴技术,通过它可以把分散在不同地理位置的资源整合起来,实现各种资源的全面共享。网格资源分布的广泛性决定了通信安全是一个重要环节。作