基于衍射光学器件的光学图像级联加密系统

提出基于衍射光学器件的光学图像级联加密系统.一般来说,一个n级系统可由n个透镜串联组成.经过优化设计的衍射光学元件如相位板等相应的放置在系统的空间域和频谱域.当系统在平面波照明下,便能在输出平面获得解密图像.这些衍射元件可通过级联迭代傅里叶变化算法设计.计算机模拟结果显示,算法具有很快的收敛速度,而且所应用于的系统的级次越多,相应的收敛速度越快.级联系统能够高质量的恢复原始图像,使之与原始图像的均方差小于5×10-30.采用密钥共享方案,级联系统可以用作多用户系统,这样能使安全性明显提高.     

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。     

基于混沌掩码虚拟光学成像系统的图像加密

提出了一种基于混沌随机掩码虚拟光学成像系统新颖的图像加密算法,详细描述了利用该方法进行数字图像加密解密的过程.首先,引入了经混沌随机掩码的虚拟光学成像系统模型;然后描述了利用该模型进行图像加密解密的算法.利用混沌系统的特性,提高了算法的安全性.数值仿真实验证明了该方法的有效性,表明该加密算法对参数具有强敏感性.     

一种新的光信息加密方法

根据光路可逆原理,利用光全息技术实现了一种新的光学信息加密的方法。该方法在原始信息的菲涅尔衍射场中加入随机调制版,信息传输的距离和调制版等参数均可构成加密过程中的“密钥”。计算机仿真和光学实验结果表明,该加密方法能够成功实现光学信息的加密和解密,对“密钥”参数十分敏感,具有极高的保密性能和良好的抗噪性能。     

一种基于LWE问题的无证书全同态加密体制

全同态加密在云计算等领域具有重要的应用价值,然而,现有全同态加密体制普遍存在公钥尺寸较大的缺陷,严重影响密钥管理与身份认证的效率。为解决这一问题,该文将无证书公钥加密的思想与全同态加密体制相结合,提出一种基于容错学习(LWE)问题的无证书全同态加密体制,利用前像可采样陷门单向函数建立用户身份信息与公钥之间的联系,无须使用公钥证书进行身份认证;用户私钥由用户自行选定,不存在密钥托管问题。体制的安全性在随机喻示模型下归约到判定性LWE问题难解性,并包含严格的可证安全证明。     

基于身份加密机制的光学加密密钥系统

从非对称的基于身份密钥体系出发,提出了一种适用于光学加密系统密钥管理的方法.首先简要介绍了基于身份密钥体系,特别是Boneh-Franklin算法,然后针对光学加密参数安全传输问题,给出了非对称密钥系统的密钥生成、分配、更新等算法,并从方法的复杂性、安全性等方面对算法进行了分析,最后对二维码加密问题进行了仿真,结果表明算法是正确有效和安全的     

CCD实时图像采集处理系统测量透镜像差

本文给出用CCD摄像机及DIP图像处理系统在双频光栅剪切光路中测量透镜像差的原理和实测结果。     

一种多波长信号全光加密系统方案

为了能够同时对多波长信号进行加密操作,两路相干光信号进行直接干涉前,通过对其中一路光信号进行Pi相移,Pi相移后两路信号的干涉结果即为两信号异或(XOR)逻辑结果。基于此原理,提出一种应用于波分复用(WDM)系统,能够同时对多波长复用信号进行XOR加密的方案。方案通过直接电光调制得到不同波长相干光信号与光密钥,且通过相移单元同时对多波长光密钥进行Pi相移,相移后相同波长的光密钥与光信号的耦合干涉输出便是对光信号的XOR加密结果,并输出多波长复用的加密信号。通过8×10Gbit/ps的WDM信号的加密仿真得到该方案加密输出误码率(EBR)为0,Q因子为164,证实了方案的可行性与有效性。分析了脉冲占空比对加密输出信号Q因子的影响。通过理论与仿真分析了输入归零码信号占空比对加密信号质量的影响得出,当信号占空比小于0.43时,加密输出信号Q因子能够稳定在164左右。     

一种能用的新型热像图处理系统

首先给出了一种通用的新型热像图处理系统－ＢＪＤ热像图处理系统的软件结构,功能,原理及其特点,并将该系统与其它热像图处理系统进行了比较,通过实例说明该系统在热像图处理方面功能丰富,具有通用性。     

光学综合孔径像面干涉数学模型与计算机仿真

从惠更斯一菲涅耳原理出发,根据光学综合成像像面干涉的实际情况,建立了符合实际的光学综合孔径像面干涉数学模型;根据针孔干涉的条件,把望远镜镜面分成许多子镜面,并在此基础上对光学综合孔径像面干涉进行了公式推导和计算机仿真;分析了两望远镜的波面倾斜及光程差对干涉条纹的影响,并进行了仿真．     

一种基于混沌加密的信息隐藏方法

用Logistic映射生成混沌序列,对文本信息的ASCII码进行加密,产生二进制信息流。将图像进行DCT变换,并用一个量化表对变换后的系数进行量化,将加密后的二进制信息嵌入到图像的DCT系数中以实现信息隐藏,在秘密信息的提取过程中不需要原始图像的参与。实验结果表明,该方法具有较好的隐蔽性,对图像质量影响较小。     

基于随机Radon变换的DRPE加密系统

对于使用随机相位模板(RPM)作为密钥的双随机相位编码(DRPE)加密系统,唯密文攻击算法(COA)是一种有效的攻击算法。为了提高DRPE加密系统抵抗COA算法攻击的能力,提出了一种基于随机Radon变换的JTC加密系统。该系统对待加密图像进行随机Radon变换,再使用JTC加密系统对其加、解密。除了DRPE加密系统中的RPM密钥之外,Radon变换参数亦被用作恢复原始图像的密钥。仿真结果表明,相比于仅使用RPM密钥的DRPE加密系统,基于随机Radon变换的DRPE加密系统可以有效抵抗COA算法攻击,提高加密系统的安全性。     

一种基于光混沌和图像预处理机制的加密算法

随着现代科学技术的发展,人们对图像信息传输的安全性要求越来越高,以混沌理论为基础的图像加密方案更加受到重视。该文提出一种新型的光混沌图像加密传输系统以及图像“自加密”算法,该系统的主激光器(ML)经全光反馈后分别注入到3个半导体激光器(SLs)中,从而产生3个同步的混沌序列。在图像加密之前,先对明文图像进行预处理,得到两幅图像,一幅是明文图像取商的图像,另一幅是明文图像取余的图像。利用发送端的混沌序列对预处理的两幅图像进行多次加密、隐写以及扩散等操作,得到密文图像。实验结果表明：该文的密文图像像素值分布均匀,各像素间的相关性被打破,NPCR和UACI均接近理想值。该图像预处理的方法能够有效地使图像像素值更为集中、分布更加均匀,同时结合光混沌对图像进行加密,大大地提高传输图像的安全性。     

Immersion-Triggered Switchable Quasi-BIC with Optical Encryption from 1.5D Metagratings

Actively tuning quasi-bound states in the continuum (q-BIC) has emerged as a prominent theme in nanophotonics due to its tailored light–matter interaction. However, the practical controllable q-BIC metadevices still exhibit critical challenges for achieving convenient tuning in the visible regime with strong reversibility and large-area implementation. Herein, an immersion-triggered tuning approach is demonstrated for switchable q-BIC in the visible regime using 1.5D metagratings. Moreover, by employing the water as the trigger, active q-BIC-based optical information encryption is demonstrated due to the spectra alternation. In addition, the proposed q-BIC is insensitive to incident angles regarding quality factor, resonant wavelength, and modulation depth (MD). This immersion-triggered strategy for q-BIC offers a practical tuning approach for achieving dynamic switchable optical functionalities, with potential applications in metasurface-empowered active q-BIC optical devices.     

基于计算全息的双随机相位图像加密技术

基于计算全息,结合4f系统双随机相位图像加密技术,提出了一种图像加密以及传输的新方法。分析了计算全息(CGH)记录图像独具的扩频效应及特有的解密密钥,并实现了针对全息图不同的频谱单元及组合,采用原相位板、共轭板以及两者的有序组合作为解密密钥的计算机模拟,研究了其抗噪性能,新方法提高了图像加密的安全性。     

基于矩阵的电子公文加密解密方法

电子公文的广泛应用使得人们对电子公文的安全性和真实性的要求越来越高,提出一种基于矩阵的电子公文加密解密算法,其安全性与整数分解问题有关,该算法不直接依赖于整数分解问题,而是依赖于一类特殊的矩阵组合问题,该方法对提高电子公文系统的安全性是有效可行的。     

微米颗粒粘附力的光学测量法

分析了吸附于介质表面的微米颗粒所受的力 ,并通过理论模型估计了直径为 1 5 μm的小球在表面所受到的粘附力为 10 - 6 N量级。同时利用脉冲激光的光压对吸附于蓝宝石玻璃表面的玻璃小球进行了粘附力的测量。测量结果和理论计算值吻合。在给定实验条件下 ,粘附力的大小主要是由毛细力决定的     

采用空间光调制器的光变图像光刻系统

用激光干涉型光学头产生干涉条纹,采用空间光调制器(SLM)进行子图输入实现光学可变图像(DVD)的快速光刻,分辨率可达5080dpi,平均运行效率达8O00 dots s(1270pdpi)以上。研制了大幅面激光光刻系统,给出了实验结果。     

热膨胀系数的高精度自动测量方法

将空气劈尖的等厚干涉原理与CCD图像处理技术相结合,提出了一种对材料热膨胀系数进行高精度自动测量的新方法.详细介绍了当材料受热膨胀引起空气劈尖的其中一个平板玻璃平移时,如何利用干涉条纹图像实时采集处理系统对干涉条纹的移动量进行跟踪测量的原理与过程,并由导出的材料受热膨胀时的绝对伸长量与干涉条纹移动所掠过的CCD像元个数间的关系,用最小二乘法对材料热膨胀系数进行了计算.实验结果表明,新方法是可行的,热膨胀系数的相对不确定度为1.1%.与通常的测量方法相比,新方法能够减小因公式不当近似引入的系统误差,因而更合理.