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基于压缩感知及光学理论的图像信息加密
引用本文:卢佩,刘效勇,卢熙,田敏,曹海宾. 基于压缩感知及光学理论的图像信息加密[J]. 光子学报, 2014, 43(9): 910002
作者姓名:卢佩  刘效勇  卢熙  田敏  曹海宾
作者单位:卢佩:石河子大学 信息科学与技术学院, 新疆 石河子 832000
刘效勇:石河子大学 理学院 物理系生态物理重点实验室, 新疆 石河子 832000
卢熙:中国电子科技集团公司第34研究所, 广西 桂林 541004
田敏:石河子大学 信息科学与技术学院, 新疆 石河子 832000
曹海宾:石河子大学 理学院 物理系生态物理重点实验室, 新疆 石河子 832000
基金项目:国家自然科学基金(No.61065006)、中科院“西部之光”人才培养计划资助项目资助
摘    要:针对信息加密系统中信息安全性不理想的问题,提出一种基于压缩感知的光学图像信息加密方法.在发送端,自然图像经稀疏表示、随机投影实现图像信息加密;然后将降维后的观测值通过4F双随机相位编码光学系统进行二次加密并将其融入宿主图像,实现信息加密及隐藏.在接收端,图像信息经双随机相位编码技术解码,通过正交匹配追踪算法实现原始图像信息重构.该系统能有效降低数据传输量、减小随机相位板大小.且收发方只需按照规则生成密钥而不需传输密钥,保证了密钥的安全性.仿真结果表明:解密恢复图像质量理想,峰值信噪比为30.899 1dB,且系统能较好地抵抗裁剪、噪音污染、高通滤波、旋转等攻击,鲁棒性强,安全性高.

关 键 词:压缩感知  双随机相位编码  正交匹配追踪  约束等距性
收稿时间:2013-12-25

Image Information Encryption by Compressed Sensing and Optical Theory
Abstract:
Keywords:Compressive Sensing (CS)  Double Random-Phase Encoding (DRPE)  Orthogonal Matching Pursuit (OMP)  Restricted Isometry Property (RIP)
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