基于Gyrator變換的圖像加密研究.pdf

1、光學信息處理具有容量大、速度快、并行性及裝置簡單等優(yōu)點，并且信息可以被隱藏在諸如相位或空間頻率等多種參數(shù)中，因此利用光學信息處理對光學圖像進行安全加密是一種行之有效的方法。近年來，分數(shù)傅里葉變換作為新興的數(shù)學變換備受人們重視，它在光學領域，信息處理等方面的優(yōu)點逐漸被發(fā)現(xiàn)并得到廣泛應用，尤其在圖像加密方面的應用是其中比較熱門的領域。而與此相比，同屬于線性正則積分變換的Gyrator變換作為信息處理的手段還沒有被大家所熟知。Gyrator變

2、換和分數(shù)傅里葉變換一樣是常規(guī)傅里葉變換的推廣形式，從而進一步擴展了變換的種類。
　　本文將傅里葉變換系統(tǒng)擴展到Gyrator變換系統(tǒng)，主要研究了以雙隨機相位編碼技術和像素置亂技術為基礎的基于Gyrator變換的光學圖像加密方法。首先，簡單回顧了光學圖像加密技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，重點介紹了其中有廣泛應用的雙隨機位相編碼加密技術。之后，討論了Gyrator變換的數(shù)學物理特性，主要包括其定義、基本性質、光學實現(xiàn)方法及數(shù)值實現(xiàn)算法，為

3、Gyrator變換的進一步應用作了理論上的準備。接著我們對單幅灰度圖像和多幅圖像使用不同的算法進行加密，隨機設置多重密鑰，且每重密鑰都極其重要，使得破譯的難度提高，因此圖像加密的結果更加安全。最后用計算機模擬實驗進行了驗證。本文提出的基于Gyrator變換結合雙隨機相位編碼技術，可實現(xiàn)多幅圖像的加密，還有在Gyrator變換譜域添加數(shù)字水印的算法，在防偽及安全認證方面具有應用前景。最后對比分數(shù)傅里葉變換和Gyrator變換在圖像加密方面