[发明专利]一种基于随机光强调制的全息显示多图像的加密方法

权利要求书

1.一种基于随机光强调制的全息显示多图像的加解密方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、生成N个正态高斯随机分布矩阵，作为密钥1，其中，，根据待加密图像的特征，从N个正态高斯随机分布矩阵中抽取M个符合图像特征的随机调制矩阵，与M幅目标图像通过Gerchberg-Saxton(G-S)迭代算法，一起压缩加密成全息加密图，所述生成全息加密图步骤包括：

S11、从N个正态高斯随机分布矩阵中抽取M个符合图像特征的随机调制矩阵A、B、C，其中M等于3；

S12、将随机调制矩阵A结合随机相位通过菲涅尔衍射因子传播到第一幅目标图像的位置，得到第一相位分布，其中菲涅尔衍射因子的传播距离为Z1；

S13、将得到的第一相位分布叠加第一幅目标图像，通过菲涅尔衍射因子传播得到第一全息图相位分布；

S14、将随机调制矩阵B结合第一全息图相位分布通过菲涅尔衍射因子传播到第二幅目标图像的位置，得到第二相位分布，其中菲涅尔衍射因子的传播距离为Z2，将得到的第二相位分布叠加第二幅目标图像，通过菲涅尔衍射因子传播得到第二全息图相位分布；

S15、将随机调制矩阵C结合第二全息图相位分布通过菲涅尔衍射因子传播到第三幅目标图像的位置，得到第三相位分布，其中，菲涅尔衍射因子的传播距离为Z3，将得到的第三相位分布叠加到第三幅目标图像，通过菲涅尔衍射因子传播得到第三全息图相位分布；

S16、利用得到的第三全息图相位分布重复执行S12-S15，直到得到全息加密图；

将其中菲涅尔衍射因子的传播距离Z1、Z2和Z3作为密钥2，完成第一次加密，其中MN，这其中菲涅尔衍射因子的传播距离根据图像特征以及减小串扰噪声来选取；

S2、将全息加密图通过密钥1进行关联成像加密；

S3、通过桶探测器多次接收密文，获取待重构信息；

S4、将步骤S3中的待重构信息与密钥1运用关联成像算法进行第一次解密重构；

S5、从密钥1中提取对应的M个矩阵，将重构出的全息图通过密钥2和M个矩阵进行二次解密。

2.根据权利要求1所述的一种基于随机光强调制的全息显示多图像的加解密方法，其特征在于，所述步骤S2中计算关联成像加密的步骤包括：

S21、由N个正态高斯随机分布矩阵作为密钥1；

S22、空间光调制器DMD对光场的相位进行调制，每次调制产生光强为I(x，y)的散斑场；

S23、将调制后的散斑场照射到物体T(x，y)的表面，透过物体的光强值由点探测器探测记为Bn；

S24、重复测量计算V次，将得到的V个不同测量值作为密文。

3.根据权利要求2所述的一种基于随机光强调制的全息显示多图像的加解密方法，其特征在于，所述步骤S5中从密钥1中根据待加密图像的特征，从N个正态高斯随机分布矩阵中抽取M个符合图像特征的随机调制矩阵，利用密钥2和所述M个矩阵获得目标图像。