收藏本站
《南京师范大学》 2019年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

图像偏振加密及图像偏振复用的算法研究

绪其军  
【摘要】:在计算机网络和现代通信技术迅猛发展的大时代,图像、文本、音频、视频等数字信息可以在网络上便捷地传播和下载,信息的安全传输和存储就显得特别重要。图像作为数字信息中重要的信息存储方式之一,因其生动形象的特点,已逐渐成为人们信息交流的主流之一。但是,在为人们带来便捷的同时,如何实现图像的安全存储和传输,始终是一个热点问题。本论文的研究重点是,利用光场的偏振特性研究图像的偏振加密及图像的偏振复用,目的是拓展图像的加密渠道,提升图像的加密效果。论文采用琼斯矢量和斯托克斯矢量来描述光场的偏振特性,依据光波经过偏振元件后,其偏振态会相应地发生改变这一原理,设计了一种基于斯托克斯矢量的加密算法,该算法将待加密图像和随机图像分别加载在空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)上,经过偏振片和Q-plate进行偏振调制,用分束器对两束光进行叠加,像素化的偏振片用来筛选叠加后光束的偏振态。CCD所记录的光强图即为最后的密文,仿真模拟验证了该算法的有效性。论文设计了一种基于Q-plate的双图像非对称偏振加密算法,利用干涉分解原理将两幅原始图像信息分解到两块纯相位板中,通过SLM将这两块纯相位板加载到光路中。用Q-plate对其偏振态进行调制,并通过像素化的偏振片对其偏振态进行筛选,CCD所记录的光强信息就是我们所需要的密文。整个偏振加密算法过程中,解密密钥不同于加密密钥,实现了非对称偏振加密,提高了算法的安全性。仿真模拟结果表明该算法对密钥的敏感性较高,并且密文具有很好的抗剪切攻击和抗噪声攻击能力。论文利用偏振器件对不同偏振方向光波透射率不同的性质,提出了一种图像偏振复用的算法,将由多幅不同偏振态的图像叠加在一起进行分离并恢复出原始图像。构建了基于4f系统的矢量光生成的实验光路,利用偏振编码将图像变为复振幅信息并生成全息图加载在SLM上,用两个四分之一波片生成相互正交的两束基矢量光,用朗奇光栅实现共线叠加,从而产生矢量光场,转动偏振片检测出偏振复用的图像。整个实验过程利用光束的分解与再合成,对多幅图像进行偏振复用,并完成了数值模拟和光学实验,验证了所提出算法的有效性。
【学位授予单位】:南京师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP309.7;TP391.41

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王锐;张岩文;王玉山;;微课制作的实践与反思[J];物理通报;2016年12期
2 熊健根;用量子力学描述光的偏振态[J];南昌教育学院学报;1999年02期
3 谢海明;;单模光纤局部偏振态的探测[J];应用激光;1987年04期
4 范安辅 ,杨用炯;偏振态的矩阵方程(续完)[J];四川师范大学学报(自然科学版);1989年02期
5 范安辅;杨用炯;;偏振态的矩阵方法[J];四川师范大学学报(自然科学版);1989年01期
6 王军利,方强,王永昌;一种新型偏振态综合仪的实验研究[J];光电子·激光;2005年10期
7 李志能,沈梁,周效东;偏振态调制干涉型光纤传感器[J];浙江大学学报(工学版);2002年01期
8 沈梁,叶险峰,李志能,周效东;偏振态调制的偏振无关的干涉型光纤传感器[J];压电与声光;2001年04期
9 张涌,邓仕兰,毛敏,王荣军,邓乐,夏慧荣;只用两个偏振态的量子密码术方案[J];华东师范大学学报(自然科学版);1998年02期
10 周效东,汤伟中;偏振态调制的偏振无关干涉型光纤传感器[J];光学学报;1996年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孔令杰;肖晓晟;杨昌喜;;基于非线性偏振旋转锁模的耗散孤子光纤激光器中的偏振态演化研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
2 陈清颖;张淳民;;图像、光谱、偏振态多维信息一体化获取技术研究[A];2013年(第五届)西部光子学学术会议论文集[C];2013年
3 杜建刚;;别汉棱镜像面偏振态测试方法研究[A];2017年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2017年
4 刘勤;;液晶偏振态分析器的优化设计研究[A];第十六届全国光学测试学术交流会摘要集[C];2016年
5 魏亚东;唐志列;刘小宝;廖常俊;刘颂豪;;相位调制偏振态QKD系统偏振补偿技术研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
6 周华;蒲涛;苏洋;徐智勇;沈荟萍;赵继勇;王艺敏;吴传信;;量子误码率反馈的实时偏振补偿方案研究[A];2017量子信息技术与应用研讨会论文集[C];2017年
7 吴伟;陈平形;李承祖;;单光子偏振态的确定性远程控制[A];全国光电子与量子电子学技术大会论文集[C];2011年
8 张振荣;李国华;叶景峰;曲谱波;王晟;胡志云;;光源参数对自发拉曼散射技术的影响[A];第十六届全国激波与激波管学术会议论文集[C];2014年
9 欧阳甸;周劲峰;;基于马赫-曾德尔原理光纤传感器偏振态的研究[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
10 钱景仁;鲍明;;一种用法拉第旋转镜测漏报器消光比的简便方法[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 中兴通讯 孙志勇 朱晓宇 夏焱;100G OTN将进入快速发展期[N];通信产业报;2013年
2 沈佳;我省两项目获国家立项资助[N];山西日报;2008年
3 本报记者 吴月辉;测量量子有啥用途[N];人民日报;2017年
4 本报记者 张海龙;骨干网迎接超100G时代[N];通信产业报;2012年
5 中国移动通信集团四川有限公司网络部 杨南飞 武汉烽火技术服务有限公司 周健;新技术助力100G商业网络部署[N];通信产业报;2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘亚超;电介质超表面产生和调控结构光场研究[D];湖南大学;2018年
2 叶东;偏振奇异光场生成及其传输特性研究[D];南京理工大学;2018年
3 尚超;光纤高速偏振态检测与偏振光时域反射技术的研究[D];北京交通大学;2012年
4 李政勇;光纤偏振态的高速控制与偏振编码通信[D];北京交通大学;2009年
5 李刚;高功率化学氧碘激光器腔内偏振态控制与高反射位相延迟镜的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
6 黄锋;基于纳米天线阵列的表面等离激元定向激发和聚焦[D];哈尔滨工业大学;2016年
7 杨双收;基于偏振的光时域反射技术(POTDR)的研究[D];北京交通大学;2010年
8 高凯强;光偏振编码通信系统关键技术的研究[D];北京交通大学;2017年
9 常金涛;生物体系偏振测量系统的设计[D];清华大学;2016年
10 丁攀峰;单模光纤中偏振效应的理论研究及分析[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 绪其军;图像偏振加密及图像偏振复用的算法研究[D];南京师范大学;2019年
2 刘佳晴;高阶矢量光场的调控与聚焦研究[D];南京航空航天大学;2019年
3 石云杰;单模弯曲光波导通道中光偏振态转换及弯曲损耗的研究[D];长春理工大学;2018年
4 王雪峰;基于偏振检测的光纤振动传感系统灵敏度稳定性的研究与优化[D];华中科技大学;2017年
5 王搏尘;高速精密偏振态发生器[D];北京交通大学;2018年
6 曹春琦;偏振复用POTDR系统研究[D];南京大学;2017年
7 张人元;单模光纤中偏振态的发生和检测研究[D];北京交通大学;2009年
8 李永娣;光纤中偏振态的高速检测[D];北京交通大学;2010年
9 原晶;完全偏振光通过单透镜偏振态变化的研究[D];山西师范大学;2016年
10 李升印;分数傅里叶变换对部分相干光偏振态的影响[D];山西师范大学;2014年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026