[发明专利]基于行复用压缩鬼成像与异或运算的光学图像加密方法

权利要求书

1.一种基于行复用压缩鬼成像与异或运算的光学图像加密方法，其特征是，包括光学信息加密和计算解密两个过程：

(1)光学信息加密过程：加密者将所要待加密的信息各自以图像的形式存储，将待加密的图像采用整数型小波变换变换到小波域并稀疏化，得到稀疏图像；将稀疏图像置乱并异或到同一幅异或图像中，同时生成相应的置乱密钥和异或密钥；将异或图像置于行复用压缩鬼成像的物面，采用二值随机矩阵作为测量密钥对其进行压缩成像得到光强序列；加密者将光强序列作为密文公布，将置乱密钥、异或密钥和测量密钥作为密钥组以秘密的方式发送给授权接收者；

(2)计算解密过程：授权接收者首先将接收到的密文与测量密钥采用压缩感知重构算法计算得到异或图像，异或图像与异或密钥依次获得各个置乱图像，置乱图像与置乱密钥依次解密并对结果进行反小波变换，即获得解密信息。

2.根据权利要求1所述的基于行复用压缩鬼成像与异或运算的光学图像加密方法，其特征是，所述光学信息加密过程，具体包括以下步骤：

(1)加密者将待加密的信息各自以图像的形式承载，记为I_i，下标i代表图像计数，i∈[1:n]，并将一系列图像分别进行整数型离散小波变换得到变换图像，并对变换图像选择合适的稀疏阈值进行稀疏化；

(2)分别将系列稀疏化后的图像中的非零元素随机置乱到相同的索引位置，得到系列置乱图像，记为S_i，并建立与置乱图像对应反置乱的索引矩阵作为置乱密钥，记为SK_i；

(3)将置乱图像S_i异或在一起获得异或图像X，即

(4)分别对不同的置乱图像，按照生成不同的异或密钥XK_i；

(5)将异或图像X放于行复用压缩鬼成像的物面上，采用二值随机矩阵作为测量密钥MK，对其进行压缩成像，探测输出面光强信息，得到压缩结果；

(6)将压缩结果作为密文公开发布，将置乱密钥、异或密钥和测量密钥依据不同的加密信息，发送给不同的信息接收者。

3.根据权利要求1所述的基于行复用压缩鬼成像与异或运算的光学图像加密方法，其特征是，所述计算解密过程，具体包括以下步骤：

(1)信息接收者在获得密文与密钥后首先使用密文和测量密钥经过压缩感知重构算法重构出异或图像X；

(2)采用自己获得的异或密钥XK_i，通过恢复获得相应的置乱图像S_i；

(3)采用恢复的置乱图像S_i与对应的置乱密钥SK_i解密获得稀疏图像；

(4)将获得的稀疏图像进行反小波变换，即获得解密后的密文图像。