1 天津大学电气自动化与信息工程学院, 天津 300072
2 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室, 辽宁 大连116024
提出了一种基于矢量分解和混沌随机相位掩模编码的光学非对称彩色图像加密方法。当输入图像是一幅实值图像时,矢量分解的引入使得第一块相位掩模也能作为密钥,进而使得加密系统成为非对称加密系统。用二维Henon混沌映射生成的两个混沌相位掩模替代双随机相位掩模,将混沌系统的初始值和控制参数作为密钥,增加密钥空间,为加密系统提供更多的安全性。对加密系统的密钥敏感性、图像相邻像素间的相关性、抗剪切攻击性、抗噪声攻击性、抗选择明文攻击性等进行测试,测试结果证明了所提加密系统的可行性和安全性。
图像处理 图像加密 矢量分解 Henon映射 混沌随机相位掩模 激光与光电子学进展
2020, 57(4): 041002
1 天津大学 电子信息工程学院, 天津 300072
2 大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 辽宁 大连 116024
提出了一种基于离散余弦变换与混沌随机相位掩模的图像加密方法。起密钥作用的两块混沌随机相位掩模由二维Ushiki混沌系统生成, Ushiki混沌系统的初值和控制参数可以替代随机相位掩模作为加解密过程中的密钥, 因此便于密钥管理和传输。通过对密钥敏感性、图像相邻像素间的相关性、抗噪声攻击及抗剪切攻击等分析表明, 图像加密方法具有较强的抵抗暴力攻击、统计攻击、噪声攻击和剪切攻击能力。
图像加密 离散余弦变换 Ushiki混沌 混沌随机相位掩模 image encryption discrete cosine transform Ushiki map chaotic structured phase masks
91550部队93分队, 辽宁 大连 116023
为了扩展双图像光学加密算法的密钥空间, 克服双随机相位加密系统中随机相位掩模作为密钥难于存储、传输和重构的问题, 突破传统图像加密的研究思路, 提出了一种基于多混沌系统的双图像加密算法, 构造了光学加密系统。系统增加混沌系统参数作为密钥, 利用混沌加密密钥空间大和图像置乱隐藏性好的特点, 构建基于Logistic混沌映射的图像置乱算法, 利用Kent混沌映射生成的伪随机序列构造出一对随机相位掩模, 分别放置在分数傅里叶变换光学装置的两端, 图像经加密系统变换后得到密文。数值仿真结果表明,算法的密钥敏感性极高, 能够有效地对抗统计攻击, 具有较高的安全性。
光学图像加密 分数傅里叶变换 随机相位掩模 混沌映射 optical image encryption fractional Fourier transform random phase mask chaotic map
正的实函数图像通过双随机相位编码加密以后，在解密过程中，用光强探测器接收解密图像时，位于空域的第1块相位掩模不起密匙作用。针对这个缺点，在不增加系统元件的基础上，提出用球面波照射加密系统，并把待加密图像与第1块相位掩模分开。这样既能使第1块相位掩模起到密匙作用，其位置又能额外提供一重密匙。计算机仿真结果证明了其可行性。
傅里叶光学与信号处理 图像加密 双随机相位掩模 球面波 4f系统 Fourier optics and optical signal processing image encoding double random-phase mask spherical wave 4f-system
1 怀化学院 物理电子科学技术系，怀化 418008
2 泸州医学院 物理系，泸州 646000
为了简化系统设置，根据双随机相位编码加密方法中两块相位掩模的作用，提出用点光源照射系统，结合球面波的相位因子，实现了只用一块相位掩模在菲涅耳域进行图像加密。理论分析和计算机仿真实验结果表明，该方法不仅能获得与双随机相位编码加密技术一样的效果和安全性能，而且还能减少相位掩模数量，简化系统设置，增强了该方法的实用性。
傅里叶光学与光信号处理 图像加密 双随机相位掩模 点光源 单随机相位掩模 菲涅耳域 Fourier optics and optical signal processing image encryption double random-phase mask spotlight only-one random-phase mask Fresnel domain
