[发明专利]一种基于柱面衍射和相位截断的非对称多图像加密方法

摘要

本发明提出一种基于柱面衍射和相位截断的多图像加密方法。该方法将四个原始图像分别由四个不同的随机相位调制，然后通过卷积运算将调制后的图像组合成一幅图像。组合后的图像在柱面衍射之后通过相位截断被编码成实值密文，并将相位部分保存为非对称解密密钥。该方法可以抵抗多种类型的攻击，并能在没有时间线性增加的情况下加密多幅图像并且高度灵活地单独解密多图像。数值仿真证明了该方法的安全性和灵活性。

主权项

1.一种基于柱面衍射和相位截断的非对称多图像加密方法，其特征在于，该方法包括加密过程和解密过程两个部分；所述的加密过程具体描述为：步骤一，多幅输入图像f_i(x,y)|(i＝1,2,…,n)被不同的随机相位RPM_i(x,y)|(i＝1,2,…,n)调制；步骤二，调制后的多幅图像f_fi(x,y)|(i＝1,2,…,n)通过卷积运算组合成一幅灰色图G(m,n)；灰度图G(m,n)经过相位截断得到振幅图像E(m,n)和私钥P1(m,n)；步骤三，其中的振幅图像E(m,n)被相位板R(θ_r,z_r)调制后经过柱面衍射和相位截断后得到加密图Q(θ_r,z_r)和公钥P2(θ_r,z_r)；所述的解密过程具体描述为：步骤一，密文Q(θ_r,z_r)与公钥P2(θ_r,z_r)相乘后进行逆柱面衍射，得到一个复振幅；对该复振幅作相位截断操作，得到组合图像G(m,n)；步骤二，根据加密系统中预先生成的非对称加密私钥将恢复得到的组合图像G(m,n)分别与私钥Pki(m,n)|(i＝1,2,…,n)相乘，并对其乘积结果做逆傅里叶变换和相位截断操作，得到解密图像f_i(x,y)|(i＝1,2,…,n)。