[发明专利]一种视觉密码的无损信息隐藏提取方法及系统

说明书

本发明涉及一种视觉密码的无损信息隐藏提取方法及系统。该隐藏方法包括：搭建叠层成像光路；将初始隐藏信息转换为初始二维码图像；将初始二维码图像中的像素扩展为第一视觉密钥图像以及第二视觉密钥图像；将第一视觉密钥图像以及第二视觉密钥图像置乱为第一乱码图像以及第二乱码图像；将两张乱码图像转换为第一二维码图像以及第二二维码图像；切分两张二维码图像，并将多张切分后的图像加载到空间光调制器上，通过分束器将多张切分后的图像传输至所述叠层成像光路中，生成多张衍射图像；将多张衍射图像置乱顺序后乘以衰减因子，将衰减后的乱序衍射图像作为相位信息嵌入至两张宿主图像中。本发明能够降低编码过程误差，提高解码质量。

技术领域

本发明涉及信息安全领域，特别是涉及一种视觉密码的无损信息隐藏提取方法及系统。

背景技术

信息的加密与防伪技术是当今信息安全领域中的重要内容，其中的光学和光电信息加密与防伪技术由于其并行性、高速度和低成本而倍受人们的青睐。20世纪70年代，美国出现了一些光学安全技术专利。这些专利主要用于身张验证、防伪等领域。

20世纪80年代末期，AmericanBanknoteHolographic公司利用全息防伪技术制作Visa和MasterCard信用卡，满足了当时贸易和金融领域的需求。此后十多年间，彩虹全息防伪技术得到了广泛应用。

20世纪90年代以后，计算机硬件、软件的发展以及Internet的产生将人们带入信息社会。各行各业对信息技术广泛应用，自然迫切地需要一种安全、高效的信息加密技术。传统加密技术主要依靠计算机或数字信号处理器(digital signal processing，DSP)等电子手段来实现，这些方法受到速度和成本的限制。一些研究人员自然地转向利用光学或光电方法加密。光学信息处理技术本身具有高速度、并行性的特点；光的波长短、信息容量大；同时又具有振幅、相位、波长、偏振等多种属性，是多维的信息载体。这些优点使得利用光学信息处理技术完成数据加密等任务与利用电子手段相比具有天然的优势。

视觉密码是一种通过编码系统将文件加密且可直接由裸眼加密的一种技术，最大的优势是解密不需要计算机参与，完全由人类的视觉系统即可完成，即便没有任何密码学的基础人也可轻松完成，简单快速高效。但是视觉密码术仅能够对二值图像进行加密，这极大的局限了视觉密码的使用。由于二维码图像大存储容量、快速可读性和强大的纠错能力，现在已被应用于各种光学加密系统。在光学加密系统中，二维码图像被用作高数据量的容器，可以更稳定地加密灰度图像、彩色图像甚至可以加密音频与视频，同时还能容忍一定的高斯噪声，关键是该系统具有无损的解密质量。但是由于视觉密钥的显著特征，在传输过程中极易引起关注与攻击，倘若视觉密钥泄露，其解密的便利性也成为了安全性的威胁，没有任何专业基础的人都可以很简单地获取加密信息。由于叠层成像编码可以将秘密信息以光学的方式转换成一系列衍射图案，从而实现了信息隐藏的高安全性。然而，传统的叠层成像编码需要对照明探针或物体进行机械的移动，因此会积累大量的误差，从而降低了解码质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种视觉密码的无损信息隐藏提取方法及系统，以解决编码过程误差大，解码质量低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种视觉密码的无损信息隐藏方法，包括：

搭建叠层成像光路；

将初始隐藏信息转换为初始二维码图像；所述初始隐藏信息为图像、音频或视频；

利用视觉密码方案将所述初始二维码图像中的像素扩展为第一视觉密钥图像以及第二视觉密钥图像；

利用Arnold置乱算法将所述第一视觉密钥图像以及所述第二视觉密钥图像置乱为第一乱码图像以及第二乱码图像；

将所述第一乱码图像以及所述第二乱码图像转换为第一二维码图像以及第二二维码图像；