基于干涉原理和相位恢复算法的图像加密系统

以基于相位恢复算法和光学干涉原理为基本理论依据,提出了一种新的全相位光学图像加密系统。该加密系统利用一块随机相位板作为加密密钥,在其作用下输入图像被数值加密成两块相位板。这两块相位板的衍射图样视觉上无法分辨其内容,但却包含了解密所需要的信息。加密过程中,加密密钥与待加密图像分别作为输入平面和输出平面上的约束条件,在干涉原理的基础上通过迭代运算得到加密结果,即输入面上不同于加密密钥的另一个相位板的相位分布以及傅立叶频域上的相位分布。加密密钥的引入起到了置乱系统输入面相位分布的作用。解密过程中,加密过程中使用的随机相位板和迭代过程中生成的两块相位板缺一不可。计算机仿真实验结果表明,本文提出的加密系统具有算法收敛快、加密结果不存在非线性双随机相位加密和干涉加密方法中发现的信息泄露问题的优点。     

基于小波变换的单帧干涉图象分析

本文提出了利用复数小波变换对干涉图象相位进行分块线性拟合的一种新颖的单帧干涉图象分析方法。首先对干涉图象进行适当的分块,然后通过线性相位模型对每个子块的相位进行拟合;拟合系数通过干涉图象分块的小波变换与最小均方误差估计方法获得。该方法克服了傅立叶分析方法的相位去包裹过程以及迭代算法计算量大的缺点。仿真实验表明该方法具有较高的精度和可行性。     

基于分数傅立叶变换和相位恢复算法的彩色图像加密

提出一种基于分数傅立叶变换和相位恢复算法的彩色图像加密技术。加密时把待加密彩色图像分解为红（R）、绿（G）、蓝（B）三个分量,并构成联合图,然后将联合图迭代编码到两块相位板中,在迭代过程中,同时改变两块相位板。解密时,只需要将编码得到的两块相位板匹配起来放在正确的位置,就可以恢复出高质量的彩色图像。模拟实验表明,该算法收敛速度快,系统安全性能高,并且可以光学实现。     

扫描波束天线无相位近场测量技术

以寻找高频扫描波束天线近场测量方法为目的, 提出了一种结合差分进化算法和迭代傅里叶变换算法的双平面无相位近场测量方法.首先用线极化探头在近区采集正交方向切向场幅值信息; 其次使用差分进化算法寻找合适的初始迭代相位; 再利用迭代傅里叶变换算法对一扫描面上的相位进行还原; 最后使用采样幅值和还原相位结合近远场变换理论求得天线远场方向图.为验证方法可行性, 以对称振子天线阵为模型, 对不同扫描角时的测量过程进行仿真, 均获得良好结果.     

干涉图象相位解调算法的比较研究

干涉图象相位解调是信息光学处理的重要内容,其解调算法的复杂性、鲁棒性以及精度直接影响干涉法测量参数的实用性与精度。本文对三种相位解调算法1)基于傅立叶变换的分析算法(FTA)、2 )干涉图象分块多项式拟合迭代算法以及3 )基于小波变换的相位梯度解调算法的原理及性能进行了研究和比较。仿真实验表明,基于小波变换的相位梯度解调算法具有较高的精度和较好的鲁棒性。     

双生物识别图象的光学加密方法研究

本文提出了一种将两幅生物识别图象通过一套光学系统进行同时加密的方法。该方法先将一幅图象转换为纯相位和进行纯相位编码,再对另一幅图象编码,然后经过4f光学系统作频率域纯相位编码,并利用与编码过程类似的方法进行解码。可以证明该方法的编码图象为恒定的白噪声。解码过程具有鲁棒性,相位部分图象加密的安全性要高于振幅部分图象的加密。并分析了加性高斯噪声对解码图象的影响     

双幅数字图象加密的实值编码研究

本文提出了一种双幅数字图象加密的实值编码方法,待加密的两幅数字图象扩大一倍,然后后与一个随机相位掩膜一起通过光学透镜作傅立叶变换,取其实部作为编码图象.利用全息记录的方法解码,即已编码的图象和随机相位掩膜的傅立叶变换相加通过光学透镜作傅立叶反变换,记录反变换的光强分布,再通过非线性变换或灰度变换的方法町以恢复原图象.该加密编码方法简单,町以同时对两幅图象编码,而且得到实值的编码图象,便于数字图象的记录、存储与输出.     

未知相位信道下 Turbo码编码DPSK信号的联合迭代解调解码

本文提出了未知相位信道下Turbo码编码DPSK信号的联合迭代解调解码算法 .推导了未知相位信道的最大后验概率 (MAP)算法 ,推导表明该MAP算法同样可用前向、后向递推方程来有效实现 .其次 ,采用等效信道的方法将未知相位信道的Turbo码解码问题化为AWGN信道下Turbo码的解码问题 .最后 ,引进了联合迭代解调解码算法 ,可用于Turbo码的解调解码 .模拟表明本文算法可有效用于未知相位信道Turbo码的解码     

基于相位截断的非对称加密系统安全性的分析与改进

根据傅里叶迭代算法原理,对一种基于相位截断傅立叶变换的非对称加密系统的安全性缺陷进行分析,结果表明该系统不能抵抗傅里叶迭代算法的攻击,提出了一种改进的非对称加密系统;对改进系统进行了安全性分析和实验仿真.理论分析和实验仿真结果表明,改进系统克服了原系统不能抵御傅里叶迭代算法攻击的缺陷,而且能保持非线性特性,具有更高的安全性.     

单通道彩色图像加密方案

设计了一种基于三相位编码的单通道彩色图像加密方法。将彩色图像转换到HSI空间,I分量即可作为相位编码的原始待加密图像;H分量可作为第1个相位,采用双图像加密算法对S分量加密后得到的相位,与H分量构成了对I分量加密的2个相位,第3个相位密钥是S分量加密后得到的相位与变换输出的相位之差。由于基于分数傅里叶变换(FrFT)的双随机相位编码技术具有很高的安全性,在增加一重相位编码后,进一步提高了安全性,在不知道密钥的情况下几乎不可能获得原图像信息,由此保证了彩色图像加密的安全性。模拟实验结果验证了该方法的有效性和安全性。给出了光学实现方案,基于该算法设计了多幅彩色图像的加密方案。     

基于粒子群算法分析随机相位对全息图的质量影响

因为相息图具有很好的衍射效率,所以经常被用 在计算全息中。在计算相息图时,随机相位被加入 到物体对象中从而扩散全息图中的物体光,但随机相位的添加会造成重建图像中产生相当大 的散斑噪声。 为了改善这一问题,本文首先针对随机相位的范围进行分析,研究了初始的随机相位对全息 图成像质量的 影响,再通过粒子群算法寻找最优的随机相位范围。在计算全息图时会存在部分信息的丢失 ,所以对全息 图进行迭代运算能弥补全息图间的差异。故在本文还将结合改进的迭代傅里叶变换算法来有 效的改善重建 图像的质量,即提出了一种基于粒子群算法分析有限随机相位对全息图质量影响的方法。通 过对以上过程 进行数值模拟和光学实验,最后的实验结果表明,通过寻找最优的随机相位范围以及改进的 迭代傅里叶变 换算法能够改善重建图像的散斑噪声得到高质量的重建像。     

提高计算机制全息图再现像质的有效方法

结合遗传算法和模拟退火算法的特点提出整体退火遗传算法 (GASA)对相息图位相分布进行设计 ,从而达到降低噪声、提高再现像质的目的。该混合算法充分利用了GA的并行性及保留一定历史信息的特点 ,用SA的温度参数控制收敛性。利用空间光调制器作为记录装置 ,实验结果表明 :对于 6 4× 6 4像素的相息图 ,位相量化级达 16时 ,优化结果较理想 ,实验结果与计算机模拟再现像吻合得非常好。与传统模拟算法计算结果比较 ,在相同条件下 ,衍射效率和信噪比都有所提高 ,表明该方法具有较高的效率寻优可靠性     

用二元光学技术制作的双通道Kinoform

通过对物的频谱加入二次相位因子，使其具有双通道的特性；再采用Gerchberg—Saxton(C-S)的迭代算法，在物域和频域之间进行多次迭代，使频谱的振幅大致为常数，并对频谱进行量化。用二元光学技术制作了8台阶透射式双通道kinoform，再现时获得了清晰的像，衍射效率较高，达到58．5％。     

基于指数-余弦离散混沌映射的图像加密算法研究

为了增强图像数据传输的安全性,该文提出一种新型的2维指数-余弦离散混沌映射系统。该系统通过向1维余弦混沌系统中引入指数和高次幂非线性项来构造新型混沌映射。引入的非线性项对1维余弦混沌系统的迭代过程进行扰动得到更饱满的混沌相轨。利用Lyapunov指数谱、系统分岔图等对该系统的混沌动力学性质进行了验证。基于此混沌映射,该文提出一种新型的混沌图像加密算法。该算法通过“置乱-扩散-置乱”等加密环节,使得加密后的数据具有很好的数据安全性。加密图像数据的安全性分析也表明2维指数-余弦混沌映射具有较强的算法鲁棒性以及加密安全性。     

基于混沌与小波变换的图像加密算法

利用混沌系统的初值敏感性,参数敏感性和类随机性等特点,首先提出一种称之为"混沌变换"的图像置乱算法。并在此基础上,设计了一种基于小波与混沌变换的图像加密算法。该算法的处理过程:图像预处理;对原始图像进行小波变换,得到四幅小波分解子图;用混沌变换对四幅子图进行图像置乱;小波逆变换。实验结果表明解密图像与原始图像一致性良好,同时本算法具有很高的安全性。     

纯相位图象的实值编码

一种用于纯相位图象加密的实值编码方法 ,待编码的纯相位图象与一个随机相位掩膜一起作傅立叶变换 ,取其实部作为编码图象。已编码的图象和随机相位掩膜的傅立叶变换相加作傅立叶反变换 ,记录反变换的光强分布 ,再通过图象灰度变换可以恢复图象。该编译码方法简单 ,编码图象是一个实值图象 ,便于计算机打印或显示输出     

一种有效的加密隐藏算法

以原始图像作为保护信息，利用迭代算法，求得作为加密结果函数和密钥函数的纯相位形式（相息图），然后将加密结果函数隐藏在一个普通图像（或者其它形式）中，完成图像的加密隐藏过程。纯相位形式的隐藏方法，不但将加密和隐藏两种技术结合起来，而且具有特别优良的特性：基于信息隐藏的特点，算法有效降低了外来的恶意攻击可能性；基于加密结果的噪声特性，提高了视觉容许的可隐藏信息量，同时能有效地抗击裁剪、噪声等的影响，具有很强的“鲁棒”性。计算机仿真结果验证了这一点。     

一种有效的加密隐藏算法

以原始图像作为保护信息,利用迭代算法,求得作为加密结果函数和密钥函数的纯相位形式(相息 图),然后将加密结果函数隐藏在一个普通图像(或者其它形式)中,完成图像的加密隐藏过程．纯相位形式的隐藏 方法,不但将加密和隐藏两种技术结合起来,而且具有特别优良的特性:基于信息隐藏的特点,算法有效降低了外 来的恶意攻击可能性;基于加密结果的噪声特性,提高了视觉容许的可隐藏信息量,同时能有效地抗击裁剪、噪声 等的影响,具有很强的“鲁棒”性。计算机仿真结果验证了这一点。