[发明专利]基于加窗二值相位与可控重建的多三维物体加解密方法

说明书

本发明公开基于加窗二值加密相位模板与可控放大重建的多三维物体加解密方法，获取无干扰的三维物体衍射光波信号；将各个不同的三维物体衍射光波信号叠加获得复合光波信号，乘以一个随机噪声形成噪声处理得到两个相位函数和的复合光波信号；其中一个相位函数作二值相位处理后与一矩形窗函数相乘获得加窗后的二值相位模板作为公用的加密相位模板；将加窗后的加密相位模板放置虚拟光路，在虚拟光路的两个特定平面用相位恢复算法构建第一解密相位模板，引入球面波构建第二解密相位模板；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放大重建像；改变第一和第二解密相位模板对，获得对应于不同三维物体的放大重建像。本发明可获得不同放大率的解密重建像，增强了解密的灵活性及三维呈现的多样性。

技术领域

本发明涉及三维物体加密技术领域，尤其涉及基于加窗二值相位与可控重建的多三维物体加解密方法。

背景技术

数字全息术中，三维物体信息的存储与记录表现为可用计算机直接处理的数字图像。与一般图像相比，数字全息图的内容呈现为由物体的的波前信息编码而成的干涉条纹形式，应用衍射原理可从数字全息图解码出包括物体振幅和相位的全部信息，实现物体的真三维显示。计算机及数字成像器件技术的发展和进步，数字全息图成为物体三维信息的一种重要承载媒介。

现代通信技术及多媒体技术的快速发展，使得数字化的全息图在获得方便快捷传输、高效数字处理等便利的同时也面临着由此引发的安全问题。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，还需要解决多三维物体的安全性问题。

发明内容

本发明的目的在于提供基于加窗二值相位与可控重建的多三维物体加解密方法。

本发明采用的技术方案是：

基于加窗二值相位与可控重建的多三维物体加解密方法，包括加密步骤和解密步骤，具体如下：

加密步骤：

步骤1-1，首先从记录各个三维物体的离轴菲涅尔数字全息图通过预处理获得无干扰的三维物体衍射光波信号；

步骤1-2，将来自各个不同数字全息图的三维物体衍射光波信号叠加获得包含多个三维物体衍射光波信息的复合光波信号；

步骤1-3，该复合光波信号再乘以一个随机噪声，形成包含多个三维物体信息的噪声形式的复合光波信号；

步骤1-4，将噪声形式的复合光波信号分解为两个相位函数和的形式，取其中一个相位函数作二值相位处理，并将该二值相位函数与一个矩形窗函数相乘，获得加窗后的二值相位模板，该二值相位模板用作公用的加密相位模板，提供给各合法用户共享；

步骤1-5，将加窗后的加密相位模板放置虚拟光路，在虚拟光路的两个特定平面用相位恢复算法构建第一解密相位模板，再引入球面波构建第二解密相位模板。

解密步骤：

步骤2-1，搭建虚拟光路，在虚拟光路的特定平面分别放置级联形式的加窗二值加密相位模板及用于解密各三维物体所对应的第一和第二解密相位模板；

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

步骤2-3，改变第一和第二解密相位模板对，获得对应于不同三维物体的放大重建像。