[发明专利]基于压缩感知时间关联成像的对象认证方法

说明书

本发明涉及一种基于压缩感知时间关联成像的对象认证方法，首先利用时间关联成像采集信号，将采集的信息运用压缩感知进行重构，将重构信号和原始信号经过整群抽样后，变化为二维形式并进行置乱，将置乱之后的原始信号和重构信号进行相关性认证，以实现在非常低的采样率下完成信息的认证。这种认证方法可以以极低的采样率完成信息的认证，节省了重构时间，提高了认证效率，同时具有很高的认证精度和安全性。

技术领域

本发明涉及一种信息认证方法，具体涉及一种基于压缩感知时间关联成像的一维信号认证方法。

背景技术

关联成像不同于一般的成像方案，实现了成像探测和物体的分离，也避免了因携带物体信息的光场受到扰乱而不可获得清晰物像的问题。而时间关联成像不同于传统的关联成像，它是使用具有随机时间强度波动的非相干光源检测时间物体，因而可以对时间信号进行很好的重构。但对于时间关联成像，关联计算次数越多，重构的信息越清晰，因此获取的重构信息受关联计算次数影响。

在信息认证方面，对于二维信息认证的方法较多，而对于一维信息认证的方法较少，且需要较大的信息量才可以完成精确的认证。同时在认证之前保证信息的安全性也是重中之重。采用时间关联成像可以对一维的时间信号进行加密，保证了信息的安全性，而非线性相关性的认证为在较小的信息量完成精确的认证提供了可能。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种基于压缩感知时间关联成像的对象认证方法，以克服现有的一维信号认证需要较大的信息量的问题，同时采用时间关联成像的非线性加密，实现认证信息的安全性，最终达到在较低采样率下实现精确认证的目的。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种基于压缩感知时间关联成像的对象认证方法，具体包括如下步骤：

步骤(1)采集：经过电光调制器调制过的光源，生成具有随机时间强度的非相干光源I_i(x,y)(i＝1,2…n)，并将时间光源分为两部分，一部分是在测试臂，另一部分是在参考臂，在包含信号的测试臂，对时间信号进行采集，生成的能量被慢速、无时间分辨率的光电二极管记录，在不包含信号的参考臂，快速光电二极管记录光源分布；

步骤(2)重构：将快速光电二极管记录的光源和慢速二极管记录的能量值进行压缩感知计算，重建时间信号信息；

步骤(3)认证：将重建的时间信号和原始时间信号进行非线性相关性认证，验证重构信号的有效性，若认证结果展示图有唯一的峰值，则验证通过，反之则验证不通过。

进一步，步骤(1)中，在测试臂的光源对时间信号T(x,y)进行采集，透过的光被慢速、无时间分辨率的光电二极管收集，生成的能量值记为D_i(i＝1,2…n)，能量值参见式(1)

D_i＝∫dxdyI_i(x,y)T(x,y)。 (1)

进一步，步骤(2)中，将快速光电二极管记录的光源I_i(x,y)(i＝1,2…n)和慢速二极管记录的能量值D_i(i＝1,2…n)进行压缩感知计算，获得重建时间信号，所述重建公式，参见式(2),

式中T_cs代表重构的信息，N代表采集次数，L₁代表压缩感知算法中的L1范数法。