基于光场调控和频移的多图像偏振加密方法

提出一种基于全矢量光场调控和傅里叶变换频移的多图像非对称偏振光学加密新方法。首先,多幅待加密图像经过随机相位调制、傅里叶变换和频移相位调制后相干叠加构成一幅复振幅光学图像;然后将其干涉分解成两块纯相位掩模,并编码加载到基于4F系统的全矢量光场调控系统中;最后全光调控矢量光场经过偏振片后输出振幅型加密图像和密钥,它们被CCD接收,实现多幅图像的并行加密。解密时,在正确密钥条件下,根据调控光场的全矢量分布与加密图像的关系获取多幅解密图像。偏振片旋转的任意角度和干涉分解得到的纯相位图像作为密钥,极大地提高了光学图像加密系统的安全性。此外,多幅图像加密为单幅振幅型加密图像,便于保存和传输,加密系统的加密效率得到极大提高。仿真实验验证了所提多图像加密方案的有效性和可行性,实验结果表明所提方法具有很高的安全性、抗噪性、抗剪切能力和抗选择明文攻击性,具有一定的应用前景。     

球面波照明下傅里叶变换全息多图像加密方法研究

为了减少加密系统所用模板数,简化隐藏图像对解密过程的影响,采用球面波照明研究了基于傅里叶变换全息的多图像加密隐藏方法,并进行了加密、加密图像隐藏和解密的理论分析和数值模拟,加密图像和原始图像间的相关系数趋于0,宿主图像和加密图像的叠加系数0.3时,宿主图像和隐藏图像的相关系数趋于1,解密图像和原始图像间的相关系数趋于1。结果表明,该加密隐藏方法的加密、解密和隐藏效果良好。     

计算全息实现信息相干分解及其在图像加密中的应用

提出一种利用计算全息对信息进行随机相干分解的加密存储方法,它是将须加密图像信息根据相干原理分解成随机的两部分,分别记录在两张计算全息图上.当两张全息图对准合在一起照明再现时,从两张全息图衍射光波的干涉图样中可以再现出原来的信息.只有同时拥有这两张配对的全息图方可解出原来的信息,因而用于图像信息的加密时,具有很高的安全性.     

基于灰度图像二值编码的JTC多图像加密系统

针对联合变换相关器(JTC)多图像加密系统对于加、解密灰度图像时,解密图像质量不理想的问题,利用前期提出的一种灰度图像二值编码方法,设计了一种基于灰度图像二值编码的JTC多图像加密系统。该系统将灰度多图像的加、解密问题转化为二值多图像的加、解密问题,可有效抑制加、解密过程中产生的非饱和噪音,提高图像解密质量。仿真结果表明,相同条件下在基于螺旋相位模板拓扑荷数复用的JTC多图像加密系统中使用灰度图像的二值编码图像进行加、解密相对于直接加、解密灰度图像,其相关系数值有显著提升,再使用中值滤波抑制解密图像中的饱和噪音,可进一步提高解密图像质量。     

计算全息干涉实现防伪和信息的加密存储

提出一种位相编码计算全息干涉防伪术。这种方法用迂回位相法对光波进行位相编码,然后用这个编码的光波和另一由计算全息产生的参考光波干涉,从干涉图样中可以读出所记录的信息,没有参考计算全息图则无法读出记录的信息。这种计算防伪全息图的特点是设计灵活、使用方便、可由白光再现。具有很强的防伪力度。     

基于混沌和计算全息的光学加密技术

提出一种基于混沌和计算全息的光学加密技术。利用确定性非线性系统的混沌序列构成随机相位列阵,对物光波进行调制编码,并采用修正离轴参考光的博奇编码法,制作计算全息图,作为加密图像。解密时,只要获得正确的混沌序列初始值,就可以得到随机相位列阵,结合正确的系统结构参数,就可以重建清晰的原始图像。与传统的随机相位加密相比,混沌序列初始值作为密钥,减少了密钥的数据量;数字化的加密图有利于信息的保存和传输。模拟实验验证了它的可行性和有效性,并分析了抗裁剪和噪声的鲁棒性。     

基于计算全息的串联式三随机相位板图像加密

本文提出一种串联式三随机相位板图像加密的新方法,该方法充分运用计算全息记录复值光场的特性以记录加密图像,在传统的双随机相位加密系统基础上,置人第三个随机相位板在输出平面上,对输出的计算全息图进行相位调制加密,引入了新的密钥,获得很好的双密钥效果!同时由于计算全息周再现的多频特性,解密须正确提取单元频谱,进一步提高了图像...     

实现图像光学微分的方法研究

光学图像微分（边缘增强）是光学信息处理中突出信息的一种重要方法。本文介绍了全息复合光栅和光学子波变换在实现图像中中的应用,并进行了实验研究和原理分析,实验结果表明这两种方法都是实现图像边缘增强的有效方法。相比较而言。光学子波变换更为快速和实用。     

以单幅衍射强度图像为密文的光学衍射成像加密系统

提出了一种基于光学衍射成像原理的图像加密方法,并以具有两个随机相位板的自由空间衍射结构为例,说明该方法的原理。该系统加密过程简单,加密过程只需要记录一幅衍射强度图像,即作为密文保存。为了从密文中完全恢复明文,需要除了3个相位板之外的第四个密钥,即原始图像的稀疏数据。这需要在对原始图像加密之前,利用数字方法提取其稀疏数据。在利用相位恢复算法恢复明文的过程中,这些稀疏数据作为输入平面的部分振幅支撑,可以避免迭代过程的停滞问题并提高收敛速率,从而完全恢复明文。由于完成加密过程只需要记录单幅强度图像,避免了干涉装置,提高了记录效率,较大地方便了密文的传输。计算机模拟结果证实了本方法的有效性。     

一类光学系统计算全息图像加密技术研究

基于分数傅里叶变换、菲涅尔衍射变换和两块相位密码板,设计了一种新的图像加密计算方法,待加密的明文图像在分数傅里叶变换、菲涅尔衍射和相位密码板的共同作用下,通过入射光照射生成一幅用户不能识别的计算全息图,只有当所有密钥都正确时,才能破解密钥,利用这种方法进行图像加密,使加密图像的密钥由目前的四重增加到五重,从而提高了图像系统的保密性能。     

基于QR码与级联Fourier变换的图像光学加密算法

为实现对多幅图像完成同步加密,并提高密文的安全性与抗几何变换攻击能力,提出基于快速响应码(QR)与级联分数阶Fourier变换的多图像光学加密算法。借助Logistic映射,获取随机掩码,联合Fresnel波带、Hilbert模型,构建调制掩码;引入复数理论,借助模板图像对第一幅明文实施处理,形成复数图像;采用分数阶Fourier变换,借助调制掩码,对复数图像实施处理,并基于相位-幅度截断机制,得到相位分布与密钥;再结合相位截断方法与分数阶Fourier变换,设计级联快速傅里叶变换(FFT)加密机制,通过调制掩码与相位分布,对剩余的多幅明文实施频域变换处理,输出融合幅度图像,并将其转换为对应的QR码;引入Gyrator变换,通过相应的光电装置,利用激光束对QR码完成干涉处理,得到密文。测试数据表明：相对已有的多图像光学加密技术,本算法具备更高的保密安全性与抗攻击能力,在裁剪变换下,其复原图像的失真度更小。     

基于计算全息的菲涅尔双随机相位加密技术

基于傅里叶计算全息技术,结合菲涅尔双随机相位加密系统,提出了一种数字图像加密方法。该方法以傅里叶计算全息图记录菲涅尔衍射双随机相位加密图像,傅里叶计算全息加密图像隐藏了原图像大小尺度信息,而且再现多个图像,必须针对加密图像共轭方可解密,提高了图像加密的安全性,并且解决了普通方法加密图像难存储的问题,作为原始明文的拥有者,两个随机相位板,应用波长,两次菲涅尔衍射的距离都可作为解密密钥。     

采用光学频移的激光测速系统

讨论了频移的原理及其功能;介绍一种应用声光调制器作为频移器件的激光测速系统,并成功地用来测量二维阶跃扩张管道中的高湍流度回流流动。     

超混沌光载无线加密系统性能分析

提出了一种将Chebyshev混沌序列和RSA算法结合的加密算法.优化了超混沌加密数字信号,在电域对信号进行了非规则LDPC编码、RSA工钥算法和Chebyshev映射,成功加密了数字信号流.采用非规则长LDPC纠错编码降低了光纤链路中的色散效应,利用Chebyshev序列对初始条件的敏感性将其作为密钥.仿真结果表明,该算法具有较高的安全性.     

基于光学多普勒频移的低空速测量方法研究

为了解决传统大气数据系统低空速测量不准确的问题,采用了以光学多普勒频移为基本原理的低空速测量方法,并以快速傅里叶变换为数据处理框架构建了一套实验样机,通过标准风洞实验验证,得出系统能稳定测量的最小风速为0.22m/s。结果表明,该系统在不同风速下,均具有较高的分辨率和稳定性。     

千兆比无源光网络的加密安全技术及实现

对无源光网络系统的安全性进行了详细的分析,主要介绍了两种加密算法:ABS加密算法和RSA算法。针对新一代无源光网络的信息安全性问题,给出了一种改进的数据加密方案,并重点提到了新的安全加密机制。为了从根本上解决系统的安全性,采用了改进的GPON加密安全机制,在GPON系统中,利用非对称加密算法,正真达到系统的安全性是可行的。     

Polarization-independent optical spectral inversion without frequency shift using a single semiconductor optical amplifier

Two schemes for polarization-independent spectral inversion without frequency shift have been experimentally demonstrated. Both schemes use two pump beams and a polarization-insensitive semiconductor amplifier. Polarization-independent optical spectral inversion without frequency shift was obtained for lower wavelength detuning between the two pump beams in the first scheme and for large wavelength detuning in the second scheme. Combining these two schemes allows polarization-independent spectral inversion without frequency shift to be obtained over a quite wide frequency range. The results are in good qualitative agreement with theoretical predictions.     

Chaos shift keying with an optoelectronic encryption system usingchaos in wavelength

A chaos shift-keying modulation scheme in which the transmitter and the receiver are nonlinear time-delayed feedback systems is described. The change in the chaotic dynamics is discussed when different parameters are used to encode digital signals. The time-delay parameter is shown to assure the best conditions for data recovery     

LED显示控制系统移存频率加速方法研究

针对LED显示控制系统中移存频率受限于SDRAM的有效读取频率的问题,提出一种加速移存频率的方法。以LED显示控制系统的硬件逻辑为基础,建立扫描频率、移存频率、SDRAM有效读取频率等关键参数的相关数学模型,分析影响扫描频率的各种因素,提出图像数据拆分重组算法用于提高SDRAM的有效读取频率和移存频率。利用硬件逻辑实现该算法后,移存频率由原来的8.25 MHz提升到66 MHz,这就可以最大限度的发挥LED灯驱动芯片的移存能力,LED显示屏扫描频率也随之大幅提高。     

卫星相干光通信多普勒频移开环估计技术

卫星相干光通信在国外已经接近工程应用阶段,主流的传输接收方式为BPSK调制/零差探测,接收端用光锁相环（OPLL）进行载波恢复。但即使在今天,光锁相环的实现依然有难度,而且存在捕获时间过长等现象。文中借鉴了现在的研究热点技术光纤通信中的频偏估计、载波相位恢复技术,针对星间激光通信中存在GHz量级大多普勒频移的工程背景,提出了一种基于DSP的频偏开环补偿算法。从理论上分析了该算法的原理,重点研究了激光器噪声和接收机噪声对频偏估计精度带来的影响,并通过仿真进行了验证。本振光功率为10 dBm时,当接收功率高于-47 dBm,误码率优于10-4;将接收功率提高10 dB后,频偏估计标准差小于370 kHz。