| 基于压缩全息和空分复用的多彩色图像加密 |
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| 引用本文： | 张成,许海涛,朱园园,汤俊,韦穗.基于压缩全息和空分复用的多彩色图像加密[J].光子学报,2020,49(9):168-179. |
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| 作者姓名： | 张成 许海涛 朱园园 汤俊 韦穗 |
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| 作者单位： | 安徽大学 教育部智能计算与信号处理重点实验室,合肥 230039;安徽大学 现代成像显示技术重点实验室,合肥 230039,安徽大学 教育部智能计算与信号处理重点实验室,合肥 230039,安徽大学 教育部智能计算与信号处理重点实验室,合肥 230039,安徽大学 教育部智能计算与信号处理重点实验室,合肥 230039,安徽大学 教育部智能计算与信号处理重点实验室,合肥 230039 |
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| 基金项目： | 安徽省自然科学基金;国家自然科学基金;安徽省教育厅重大项目 |
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| 摘 要： | 针对现有光学加密方法进行彩色图像加密时加密容量低、解密图像失真度高等问题,提出一种基于压缩全息和空分复用的多彩色图像加密方法.在光学加密阶段,结合改进的Mach-Zehnder干涉仪与空分复用技术,通过不同的随机相位掩膜对多幅彩色图像进行同时加密,仅需单次曝光即可得到由多幅彩色图像加密的全息图.在解密过程中,由于记录全息图的过程可建模为压缩感知过程,使用两步迭代收缩/阈值算法即可求解.实验结果表明,提出的加密系统加密容量大,解密重建图像质量高,结合压缩感知理论,有效地消除了同轴全息中平方场项对解密重建性能的影响,解密图像平均峰值信噪比仅下降约2～5dB;密钥安全性高,随机相位掩膜与传播距离均起到密钥的作用,在随机相位掩膜错误或传播距离仅偏移0.25%时,便无法解密出原始彩色图像;且对噪声与遮挡性攻击具有良好的鲁棒性,解密重建性能随噪声增大下降趋势缓慢,加密全息图80%信息受到遮挡性攻击时,仍可取得良好的解密重建结果.
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| 关 键 词： | 光学加密 压缩感知 全息术 彩色图像 单次曝光 相干测量 加密/解密过程 |
Multiple Color Images Encryption via Compressive Holography and Spatial Multiplexing |
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| ZHANG Cheng,XU Hai-tao,ZHU Yuan-yuan,TANG Jun,WEI Sui.Multiple Color Images Encryption via Compressive Holography and Spatial Multiplexing[J].Acta Photonica Sinica,2020,49(9):168-179. |
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| Authors: | ZHANG Cheng XU Hai-tao ZHU Yuan-yuan TANG Jun WEI Sui |
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