基于SPGD算法的純相位光學(xué)防偽掩膜設(shè)計(jì).pdf

1、信息技術(shù)的快速發(fā)展在給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)便利的同時(shí)，也給個(gè)人和社會(huì)帶來(lái)很大的安全隱患。特別是近年來(lái)與身份證、駕駛證、銀行卡、出納單據(jù)等相關(guān)的高新技術(shù)偽造欺詐案件逐年增多，給國(guó)家和個(gè)人造成經(jīng)濟(jì)上的重大損失，也帶來(lái)嚴(yán)重的惡劣影響。提升各類重要證件的防偽能力，確保國(guó)家和個(gè)人財(cái)產(chǎn)的安全，已成為不可忽視的社會(huì)問(wèn)題。因此尋求更加安全可靠的防偽技術(shù)已成為信息安全領(lǐng)域中的重要研究課題之一。
　　純相位光學(xué)防偽掩膜是一種透明衍射光學(xué)元件，其編碼信息不

2、能被常規(guī)強(qiáng)度探測(cè)器所感知，且難以復(fù)制，具有很好的防偽特性。本文在深入研究Gerchberg-Saxton（簡(jiǎn)稱GS）算法及其約束集投影(Projection Onto Constraint Set，簡(jiǎn)稱POCS)兩種經(jīng)典防偽掩膜設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，將隨機(jī)并行梯度下降(SPGD)算法與GS和POCS算法相結(jié)合，利用每種優(yōu)化算法的特點(diǎn)，創(chuàng)造性地提出了優(yōu)化的防偽掩膜設(shè)計(jì)方法，經(jīng)分析及仿真驗(yàn)證，改進(jìn)算法有效改善了解碼圖形的解碼效果。本文主要完成以

3、下幾方面工作:
　　(1)圍繞GS算法、POCS算法等經(jīng)典相位恢復(fù)算法，對(duì)純相位光學(xué)防偽掩膜制作工藝和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)分析和討論，驗(yàn)證了每種算法在圖像質(zhì)量恢復(fù)方面的性能，分析對(duì)比了每種算法的特性，為改進(jìn)算法的提出提供了理論基礎(chǔ)。
　　(2)將隨機(jī)并行梯度下降(SPGD)算法引入光學(xué)防偽掩膜設(shè)計(jì)，將其分別與傳統(tǒng)相位恢復(fù)算法GS和SPGD算法相結(jié)合，提出了SPGD-GS算法、SPGD-POCS算法，經(jīng)分析與仿真驗(yàn)證，改進(jìn)的純相