[发明专利]基于级联解密相位模板与二值加密相位模板的多三维物体加解密方法

说明书

本发明公开基于级联解密相位模板与二值加密相位模板的多三维物体加解密方法，从记录各个三维物体的相移数字全息图提取三维物体复信号；将各个三维物体的相位函数相乘形成复合光波信号，再乘以一个随机相位函数形成噪声形式的复合光波信号；该复合光波的相位函数作二值化相位处理后用作公用的加密相位模板。将加密相位模板放置于虚拟光路，用改进的相位恢复算法生成级联结构形式的两个解密相位模板。通过在虚拟光路特定平面放置级联结构的加密相位模板与第一和第二解密相位模板解密出各个三维物体。本发明具有良好的安全性和稳健性。

技术领域

本发明涉及三维物体加解密技术领域，尤其涉及基于级联解密相位模板与二值加密相位模板的多三维物体加解密方法。

背景技术

真三维显示基于光学全息照相原理，通过光的干涉将携带物体信息的光的波前“编码”成干涉条纹记录，然后用光的衍射原理“解码”再现物体相关信息。20世纪末计算机技术及相关外围设备的快速发展，以及计算机技术、光电子技术、非线性光学的紧密融合促进了全息技术进入数字化的全新发展阶段。数字化全息相比于激光全息，在灵活性、定量分析、传输等方面具有明显优势。数字化全息术中表现为数字图像的数字全息图是物体三维场景的重要承载媒介，与全息图再现像的数字化重构、三维呈现密切相关。随着三维显示需求的进一步增加，三维信息数字载体将成为多媒体信息的重要组成部分。

计算机技术、通信技术的发展及便携式智能终端设备的普及，使多媒体信息的获取、存储变得更加容易，而便捷的互联网技术更进一步促进了多媒体数字作品的广泛传播和充分交流并提升了多媒体信息的政治、经济和社会价值。但与此同时也带来了多媒体数字作品的安全问题，在多用户认证、内容分发及扩大加密信息容量，提高秘密信息传输效率等应用场合，还需要解决多重数字作品的安全性问题。

发明内容

本发明的目的在于提供基于级联解密相位模板与二值加密相位模板的多三维物体加解密方法。

本发明采用的技术方案是：

基于级联解密相位模板与二值加密相位模板的多三维物体加解密方法，其包括加密步骤和解密步骤，具体如下:

加密步骤：

S1-1，首先从记录各个三维物体的相移数字全息图提取复信号形式表示的三维物体信息；

S1-2，然后将各个三维物体的相位函数相乘形成包含多个三维物体相位信息的复合光波信号，该复合光波相位信号再乘以一个随机相位函数，形成包含多个三维物体相位信息的噪声形式的复合光波信号；

S1-3，将该复合光波的相位函数作二值化相位处理，该二值化相位函数用作公用的加密相位模板；

S1-4，将该二值公用加密相位模板放置于虚拟光路，用改进的相位恢复算法生成级联结构形式的两个解密相位模板；

解密步骤：

S2-1，搭建虚拟光路，在虚拟光路的特定平面分别放置级联结构公用二值加密相位模板及用于解密三维物体所对应的第一和第二解密相位模板；

S2-2，计算平行光照射下虚拟光路中特定观测面的衍射像，获得原始三维物体重建像；

S2-3，改变第一和第二解密相位模板对，获得各三维物体重建像；

进一步地，步骤S1-1中CCD平面所记录的全息图表示为：

CCD平面三维物体的衍射光波从四幅不同相位的数字全息图中计算获得：

其中A表示幅度，表示相位。

进一步地，步骤S1-2中复合光波信号S(x,y)用公式(6)表示：