發(fā)布時間：2017-04-18 10:25

  本文關鍵詞：基于數字全息的三維物體加密技術，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會的發(fā)展,計算機和互聯(lián)網把人們帶入了信息時代,但是信息安全問題也日益嚴重。傳統(tǒng)的加密主要是利用計算機和數字信號處理器等電子手段來實現加密的。但這些方法受到速度和成本的限制。光學加密以并行性、高速度、信息容量大、密鑰空間大、多加密維度等優(yōu)點成為信息安全中一個重要的領域。在我們的實際生活中,看到的絕大多數是三維物體,研究三維物體加密解密對于實際三維物體信息安全具有重要作用。本文對傅里葉變換理論、分數傅里葉變換理論、菲涅耳衍射理論及菲涅耳全息進行了簡單的介紹,在此基礎上提出了三種加密技術,對這些技術原理進行了分析和光學實驗驗證。本文主要研究內容如下：1.提出一種基于傅里葉變換的三維物體數字全息光學加密技術,組建了相應的光學實驗光路。首先分別拍攝含有物體信息數字加密全息圖和密鑰信息的數字全息圖并分別對其進行傅里葉變換,然后通過對兩幅全息圖進行頻域濾波處理,消除零級像和共軛像,利用處理結果進行逆傅里葉變換得到三維物體的再現像,從而實現了實際三維物體的加密。光學實驗證明了該方法的可行性。通過分析該加密系統(tǒng)的抗裁剪和抗噪聲的魯棒性,可以得出減少噪聲可以提高系統(tǒng)的抗裁剪和抗噪聲的魯棒性。2.提出一種基于分數傅里葉變換的三維物體數字全息光學加密技術。通過頻譜濾波的方法提取有用信息,通過計算機計算再現物體的信息。光學實驗證明了只有在兩個密鑰和分數級都正確的情況下才能正確解密。分析了該加密系統(tǒng)的抗裁剪和抗噪聲的魯棒性�；诜謹蹈道锶~的數字全息加密技術比基于傅里葉的數字全息加密技術多了一重密鑰,即分數階次。此方法提高了系統(tǒng)的安全性。3.提出一種基于菲涅耳變換的三維物體數字全息加密技術。對拍攝含有物體信息數字加密全息圖和密鑰信息的數字全息圖進行傅里葉變換,進行頻域濾波處理,利用處理結果進行逆傅里葉變換得到三維物體的光場信息,通過菲涅耳衍射計算得到物體的再現像,從而實現了實際三維物體的三維解密。分析了該加密系統(tǒng)的抗裁剪和抗噪聲的魯棒性。該方法增加了一重密鑰,即衍射距離,提高了系統(tǒng)的安全性。并且給出了兩個骰子的在不同衍射距離下的解密結果,解密結果充分顯示了三維立體信息。
【關鍵詞】：加密 數字全息 三維物體 傅里葉變換 分數傅里葉變換 菲涅耳變換
【學位授予單位】：浙江師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN918.4;TN26
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 光學加密技術研究狀況10-12
• 1.2 典型的光學加密方案12-20
• 1.2.1 基于4f系統(tǒng)的雙隨機相位編碼技術12-13
• 1.2.2 基于分數傅里葉變換的雙隨機相位編碼技術13-14
• 1.2.3 基于菲涅耳變換的雙隨機相位編碼技術14-15
• 1.2.4 基于聯(lián)合變換相關器的雙隨機圖像加密技術15-16
• 1.2.5 基于數字全息的光學圖像加密技術16-18
• 1.2.6 利用衍射光學元件的圖像加密技術18
• 1.2.7 基于干涉原理的圖像加密技術18-19
• 1.2.8 利用偏振作為密鑰的加密技術19-20
• 1.3 研究的目的及意義20
• 1.4 本文研究內容及結構安排20-22
• 第二章 光學加密技術的理論基礎22-30
• 2.1 傅里葉變換22-24
• 2.1.1 傅里葉變換的定義22
• 2.1.2 傅里葉變換的基本性質22-23
• 2.1.3 傅里葉處理器23-24
• 2.2 分數傅里葉變換24-26
• 2.2.1 分數傅里葉變換的定義24-25
• 2.2.2 分數傅里葉變換的基本性質25
• 2.2.3 分數傅里葉的光學實現25-26
• 2.3 菲涅耳衍射26-28
• 2.3.1 菲涅耳衍射的原理26
• 2.3.2 菲涅耳全息原理26-28
• 2.4 散斑噪聲28-30
• 2.4.1 散斑噪聲產生的原理28-29
• 2.4.2 減少散斑噪聲的原理及方法29-30
• 第三章 基于傅里葉變換的三維物體加密技術30-41
• 3.1 加密原理30-31
• 3.2 解密原理31
• 3.3 實驗光路器材的選擇31-32
• 3.4 實驗結果及分析32-39
• 3.4.1 減少散斑噪聲的實驗32-35
• 3.4.2 解密實驗結果及分析35-36
• 3.4.3 實驗系統(tǒng)的魯棒性分析36-39
• 3.5 本章小結39-41
• 第四章 基于分數傅里葉變換的三維物體加密技術41-49
• 4.1 加密原理41-42
• 4.2 解密過程42-44
• 4.3 實驗結果及分析44-47
• 4.3.1 解密實驗結果及分析44-45
• 4.3.2 實驗系統(tǒng)的魯棒性分析45-47
• 4.4 本章小結47-49
• 第五章 基于菲涅耳變換的三維物體加密技術49-57
• 5.1 加密原理49-50
• 5.2 解密過程50-51
• 5.3 實驗結果及分析51-56
• 5.3.1 解密實驗結果及分析51-53
• 5.3.2 裁剪和噪聲攻擊的魯棒分析53-56
• 5.4 本章小結56-57
• 第六章 總結與展望57-59
• 參考文獻59-66
• 攻讀碩士期間取得的研究成果66-67
• 致謝67-70
• 浙江師范大學學位論文誠信承諾書70

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本文編號：314683