[发明专利]基于分数梅林变换的光学图像加密方法无效
申请号: | 201010616865.2 | 申请日: | 2010-12-31 |
公开(公告)号: | CN102073979A | 公开(公告)日: | 2011-05-25 |
发明(设计)人: | 周南润;王轶娴;吴建华 | 申请(专利权)人: | 南昌大学 |
主分类号: | G06T1/00 | 分类号: | G06T1/00 |
代理公司: | 南昌新天下专利商标代理有限公司 36115 | 代理人: | 施秀瑾 |
地址: | 330031 江西省*** | 国省代码: | 江西;36 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 分数 梅林变换 光学 图像 加密 方法 | ||
1.一种基于分数梅林变换的光学图像加密方法,其特征是用分数梅林变换对图像进行加密。
2.根据权利要求1所述的图像加密方法,其特征是加密过程中按环状范围对图像实施分数梅林变换,且分数梅林变换是通过对环域依次进行对数—极坐标变换和分数傅里叶变换来实现的。
3.根据权利要求1所述的图像加密方法,其特征是利用计算机可控的空间光调制器和傅里叶透镜,以光学方式实现对图像的分数梅林变换,利用CCD探测器接收分数梅林变换的结果。
4.根据权利要求1所述的图像加密方法,其特征是加密过程中将分数梅林变换的变换阶次作为密钥,坐标变换的中心坐标及实施变换环域的内半径和外半径作为次级密钥。
5.根据权利要求1所述的图像加密方法,其特征是按如下步骤实现图像加密和图像解密:
(1)实现图像加密的步骤如下:
步骤一:以待加密图像 的几何中心作为圆心,将图像看作由具有不同内半径和外半径的个环域组成的整体,对每个环域进行不同阶次的分数梅林变换;
分数梅林变换时取相同数目的距离轴离散化点和相同数目的角度轴离散化点,变换后得到复值子图像为,该过程用数学公式表示为:
(2-1)
其中表示二维分数梅林变换,表示分数梅林变换的阶次;
步骤二:按以下步骤将进一步加密为一幅图像
(2-2)
(2-3)
(2-4)
其中表示取幅度信息,Arg表示取相位信息
令,,,,,,从开始进行以下迭代过程
(2-5)
(2-6)
(2-7)
(2-8)
迭代过程完成后得到密文,其中表示傅里叶变换,表示分数傅里叶变换的阶次;
整个加密过程中涉及的密钥有分数梅林变换的阶次和环域的外半径,迭代过程中分数傅里叶变换的阶次,此外和为相位密钥;
(2)实现图像解密的步骤如下:
步骤一:从开始按(2-9)~(2-15)式进行迭代,直至
(2-9)
(2-10)
(2-11)
(2-12)
(2-13)
(2-14)
(2-15)
由幅度信息和相位信息恢复出,即
(2-16)
步骤二:对进行相应阶次的分数梅林逆变换,再将变换结果相加即可得到解密图像,即
(2-17)。
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