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《基于迭代相位恢復(fù)和相位截?cái)嗟姆菍?duì)稱光學(xué)圖像加密拓?fù)洹酚蓵?huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、學(xué)校代碼10530學(xué)號(hào)201510121235分類號(hào)O438密級(jí)碩士學(xué)位論文基于迭代相位恢復(fù)和相位截?cái)嗟姆菍?duì)稱光學(xué)圖像加密拓?fù)鋵W(xué)位申請(qǐng)人吳星指導(dǎo)教師李紅星副教授學(xué)院名稱物理與光電工程學(xué)院學(xué)科專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)研究方向電子通信二〇一八年六月六日AsymmetricOpticalImageCryptographyTopologyBasedonPhaseRetrieveAlgorithmandPhase-truncatedFourierTransformsCandidateXingWuSupervisorAssociateProf.HongxingLiColl

2、egeSchoolofPhysicsandOptoelectronicsProgramElectronicscienceandtechnologySpecializationElectroniccommunicationDegreeMasterofScienceUniversityXiangtanUniversityDateJune,6,2018摘要摘要在如今的萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，由于智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)交互技術(shù)等新興技術(shù)研究的不斷深化，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸安全也將面臨隨之而來(lái)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。數(shù)字信息處理技術(shù)一直以來(lái)都是數(shù)據(jù)安全的主要實(shí)現(xiàn)形式。與數(shù)字圖像處理技

3、術(shù)相比，光學(xué)圖像處理有著振幅和相位并行處理、多維度、多參數(shù)處理的內(nèi)在優(yōu)勢(shì)，光學(xué)信息處理也因此成為一項(xiàng)新興的數(shù)據(jù)處理和信息保密傳輸技術(shù)。經(jīng)過(guò)近三十年的研究和發(fā)展，多種新穎的光學(xué)加密或信息隱藏方案相繼被提出，從密文、密鑰僅存在簡(jiǎn)單映射關(guān)系的對(duì)稱加密體系到公鑰和對(duì)應(yīng)私鑰相互分離且不可逆向使用的非對(duì)稱光學(xué)加密體系，光學(xué)加密的可靠性和魯棒性得到了不斷提高。光學(xué)圖像處理已成為圖像數(shù)據(jù)加密、安全認(rèn)證和保證數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)闹匾椒ê褪侄?。本文首先綜述了光學(xué)圖像加密技術(shù)及其研究現(xiàn)狀，介紹了圖像信息利用透鏡在光學(xué)路徑中實(shí)現(xiàn)傅里葉變換并進(jìn)行相位調(diào)制原理和方法。對(duì)國(guó)內(nèi)外具有代表意

4、義的光學(xué)圖像處理方案及其安全性能進(jìn)行了分析，包括雙隨機(jī)相位編碼系統(tǒng)、相位截取傅里葉變換加密系統(tǒng)等。針對(duì)相位截取傅里葉變換加密方案在面對(duì)基于兩步迭代過(guò)程的特殊攻擊時(shí)的脆弱性，本文在該算法的傅里葉變換域中增加了一個(gè)隨著復(fù)函數(shù)振幅特征變化的動(dòng)態(tài)相位調(diào)制板，大幅增強(qiáng)了該光學(xué)加密體系在面對(duì)特殊攻擊時(shí)的加密性能。介紹了一種特殊的光學(xué)6f系統(tǒng)，并利用迭代相位恢復(fù)算法，以輸入平面和傅里葉變換域平面的幅值作為約束條件，經(jīng)過(guò)若干次的迭代之后恢復(fù)出點(diǎn)到點(diǎn)圖像加密過(guò)程中所需要的相位板值。利用該方法可將原文圖像加密隱藏到具有獨(dú)立信息的實(shí)值密文圖像，從而實(shí)現(xiàn)了圖像到圖像之間的加密和

5、轉(zhuǎn)換。最后，本文結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)和密碼學(xué)的基本原理提出了一種非對(duì)稱的光學(xué)圖像加密拓?fù)?首次將非對(duì)稱圖像加密引入到了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。該系統(tǒng)通過(guò)在級(jí)聯(lián)相位恢復(fù)算法的過(guò)程中使用相位截?cái)鄟?lái)構(gòu)造一個(gè)單向陷門函數(shù)，生成一對(duì)用于加密的公鑰和相應(yīng)的解密私鑰，以一種非對(duì)稱的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)值原文圖像和實(shí)值密文圖像的加密和還原。將點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的圖像加密進(jìn)行拓展可構(gòu)成一個(gè)包含多種拓?fù)鋯卧膱D像拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。在拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中，每一幅圖像可視為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，它們既具有自身的信息值也能實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的非對(duì)稱轉(zhuǎn)換和加密傳輸。數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該系統(tǒng)的可靠性和應(yīng)對(duì)噪聲干擾、攻擊時(shí)的高魯棒性和安全性。關(guān)鍵

6、詞：光學(xué)圖像加密；相位恢復(fù)算法；傅里葉變換；非對(duì)稱光學(xué)圖像加密拓?fù)銲AbstractAbstractIntheInternetofEverything(IoE)era,computernetworkanddigitalcommunicationtechnologyhavebeendevelopingrapidly.Alongwiththedevelopmentoftheinformationalmodernsociety,theinformationsecurityisalsofacingseriouschallenges.Thesecurityofin

7、formationandcommunicationisalwaysanimportantissueforresearchers.Differentfromdigital-imageprocessing,opticalprocessinghasitsownadvantages,suchasparallelprocessinamplitudeandphaseinformation,thecapabilityofmulti-dimensionalandmultipleparametersprocess.Theseuniquecharacteristicsmak

8、etheopticalimageencryptiontechniquerapid