光學(xué)信息處理技術(shù)在圖像加密、隱藏中的應(yīng)用研究.pdf

1、本論文研究了光學(xué)信息處理技術(shù)在圖像加密、隱藏中的應(yīng)用。采用雙隨機(jī)相位加密技術(shù),將圖像加密成相息圖,并針對(duì)相息圖和密鑰量化后所造成的再現(xiàn)像與原始圖像之間的誤差,提出用有記憶的模擬退火法對(duì)相息圖進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；針對(duì)灰度圖像和二元圖像的不同特點(diǎn),提出將需要隱藏的灰度圖像和二元圖像分別加密成相息圖和二元相息圖用于隱藏；采用彩色圖像直方圖相似度研究了加入隱藏信息以后彩色宿主圖像色彩的變化以及隱藏信息權(quán)值對(duì)彩色宿主圖像色彩畸變的影響；將基于相息圖迭代

2、的雙隨機(jī)相位加密技術(shù)和雙相位加密技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了彩色圖像的單通道加密。 本文具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 1.采用基于相息圖迭代的雙隨機(jī)相位加密技術(shù),將圖像加密成僅相位分布的相息圖,并通過(guò)在相息圖與一個(gè)隨機(jī)的傅氏譜之間應(yīng)用相位迭代算法,確定相息圖及密鑰的相位分布。 2.針對(duì)相息圖和密鑰量化后所造成的再現(xiàn)像與原始圖像之間的誤差,提出用有記憶的模擬退火法對(duì)相息圖進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),討論了在應(yīng)用有記憶的模擬退火法時(shí),選取控制

3、算法進(jìn)程的冷卻進(jìn)度表的各項(xiàng)參數(shù)的方法。 3.將一幅加權(quán)的二元相息圖隱藏于一幅彩色的宿主圖像中,并采用彩色圖像直方圖相似度研究了加入隱藏信息以后彩色宿主圖像色彩的變化以及隱藏信息權(quán)值對(duì)宿主圖像色彩畸變的影響。被隱藏的二元相息圖由一幅原始待加密二元圖像采用基于相息圖迭代的雙隨機(jī)相位加密技術(shù),用有記憶的模擬退火算法獲得。宿主圖像的不同剪切度對(duì)隱藏信息提取質(zhì)量的影響也被討論。 4.將一幅灰度圖像的相息圖隱藏于一幅宿主圖像中,該相

4、息圖是采用基于相息圖迭代的雙隨機(jī)相位加密技術(shù)得到的。為提高信息提取的質(zhì)量,在加入隱藏信息前,一個(gè)低通濾波器被用于對(duì)宿主圖像進(jìn)行了濾波。用歸-化的相關(guān)度研究了所加入相息圖的權(quán)值對(duì)宿主圖像的影響,宿主圖像的剪切對(duì)隱藏信息提取質(zhì)量的影響也被分析。 5.將彩色圖像轉(zhuǎn)換到HSI空間,并將其合并到一個(gè)通道,實(shí)現(xiàn)了對(duì)彩色圖像的單通道加密。其中,I分量即可作為相位編碼的原始待加密圖像,而采用雙隨機(jī)相位加密技術(shù)對(duì)S分量加密后得到的相息圖,與H分量