收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于光学信息处理技术的多图像压缩加密与隐藏算法的研究

狄宏  
【摘要】:光学信息安全是近年来在国际上新兴的、涉及交叉学科的信息安全技术。光学系统固有的高速并行处理能力、光波在自由空间传播的参数,如波长、衍射距离、振幅、相位等,均使得基于光学信息处理系统的加密或隐藏技术,较之传统信息安全技术,具有创新技术下的信息加工、大容量高效信息存储和多维度并行处理等优势。 近年来,在光学信息安全领域,涌现出大量针对多幅图像的光学信息安全技术,这些技术在内容分发、多用户身份认证及提高秘密信息的传输和存储效率等方面有广泛应用。针对这一热点,本论文结合光学信息安全的研究现状、重点介绍了近年来有关多图像光学信息安全技术的发展;通过研究常见的光学加密算法和隐藏技术,针对关键问题进行了系统和全面的分析,提出了基于光学信息处理技术的多图像压缩加密与隐藏的算法,主要工作可概括为以下四方面: 1)利用计算全息仿真光学扫描全息系统,实现一束激光对多幅图像的同步扫描和全息记录;利用衍射距离复用和掩码板,打乱数字全息的复振幅光强分布,以达到加密效果。在解密时,为了确保多图像解密分离的同步性和重建质量,利用Tikhonov正则化(Tikhonov Regularization)逆问题求解方法,实现解密分离。数值实验验证了该方案的可行性和鲁棒性;通过测试该算法参数的灵敏度,分析了算法的安全性;最后通过与同类算法相比证明该方法具有较好的重建效果。 2)利用压缩全息技术,首次在全息加密系统中实现对全息密文数据的压缩。首先,通过对光学扫描全息系统的系统函数分析,论证了该函数具有傅里叶变换特性;再次,鉴于自然图像在小波变换域内的稀疏性,且小波稀疏基与傅里叶基是不相干的,满足约束等距性,利用在多图像加密过程中的傅里叶非均匀采样,完成多图像压缩加密。最后,在逆问题求解模型中引入对图像小波基下的稀疏性约束,完成多图像的同步解密重建。 3)利用全变分(Total Variation)求解方法和小波预处理,实现对多个自然图像的压缩加密。首先,在已有的基于压缩全息的加密方案中,通过优化求解模型,以约束细节信息的全变分项代替约束光滑性的l2范数,实现了对两张自然图像的压缩加密;接着,为了减少激光在对多幅图像并行扫描时引入的串扰问题,借助小波预处理,对各个秘密图像的基本信息错位排放,完成了对多幅自然图像的压缩加密;最后,针对韩国世宗大学光电实验室的物理光学扫描全息设备生成的全息数据,实现了对真实数据的压缩加密。实验部分验证了该方案的可行性,分析了其压缩性能、重建质量及算法的安全性。 4)基于相位恢复算法,提出以较少透镜完成对多幅图像的信息隐藏。首先,通过相位滤波器,实现对多幅待隐藏图像的频移复用,输出一张包含所有待隐藏图像频域信息的图;接着,利用相位恢复算法,寻找特定的相位板,使得待隐藏图像经过调制后趋近于载体图像;最后将含有秘密信息的载体,放置在正确的位置,应用相位板和相位滤波器即可还原对应的秘密图像。数值实验验证了该算法的可行性,分析了其迭代收敛性、不可感知性、鲁棒性及压缩性能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 卢洵,李世铮;分形在视频图像压缩中的应用[J];电视技术;1999年12期
2 齐美彬,杨艳芳,蒋建国;监控电路MAX706在图像压缩终端中的应用[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2001年05期
3 聂守平,魏晓燕;数字图像的奇异值分解[J];南京师大学报(自然科学版);2001年01期
4 郭小星,王益;一种基于构图分析的图像压缩策略[J];计算机工程与应用;2002年11期
5 贾厚林;Matlab环境下基于小波变换的图像压缩研究[J];无锡商业职业技术学院学报;2005年01期
6 刘军伟 ,饶妮妮;提升小波变换的FPGA设计与实现[J];微计算机信息;2005年22期
7 刘向阳;王如云;;基于新型三层误差反向传播网络的图像压缩[J];计算机工程与应用;2006年13期
8 周忠海;泮利;张奚宁;张涛;;BP神经网络及其在图像压缩中的应用[J];中国水运(理论版);2006年06期
9 周群;金瓯;吴显金;;模糊变换的图像压缩方法研究[J];长沙航空职业技术学院学报;2008年02期
10 江涛;;图像压缩速率的提高和应用[J];电脑学习;2008年04期
11 王纪凤;王昌元;王世刚;王晓敏;韩彬;;小波变换在医学图像压缩中的应用[J];中国医学物理学杂志;2008年04期
12 彭玉林;;支持向量机在遥感图像分析与处理中的应用[J];通信技术;2008年09期
13 薛旭成;张淑艳;李洪法;郭永飞;;Contourlet变换在图像压缩中的应用研究[J];微计算机信息;2009年09期
14 李冬梅;;平衡多小波的构造及其在图像压缩中的应用[J];山西师范大学学报(自然科学版);2009年01期
15 柏春岚;;基于小波函数的航空遥感图像压缩研究[J];科技广场;2009年07期
16 曹磊;韦穗;;分形几何的图像压缩研究[J];模式识别与人工智能;1994年02期
17 赵雪岩,田伟;图像压缩存贮系统的设计与实现[J];纺织高校基础科学学报;1995年01期
18 张树人,周毅,林泳;指纹图像压缩技术探讨[J];现代计算机;1995年Z1期
19 朱皓,谭孝华,郑建宏;基于小波分解的矢量量化图像压缩算法[J];重庆邮电学院学报;1996年03期
20 张元亮,郑南宁,贾天旭;基于遗传算法的分形图像压缩[J];信息与控制;1998年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶勤;陈鹰;;图像压缩对影像匹配精度影响的研究[A];第十三届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2001年
2 张锐菊;周诠;;神经网络用于遥感图像压缩的一些研究结果[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
3 潘超;李和平;陈定方;;基于行程编码的位图压缩方法的研究[A];12省区市机械工程学会2006年学术年会湖北省论文集[C];2006年
4 克兢;侯榆青;唐升;;快速DCT为核心的图像压缩算法在DSP系统上的实现[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
5 黄福莹;黄开志;;基于矢量量化和Huffman编码的图像压缩[A];广西计算机学会2009年年会论文集[C];2009年
6 刘莹;李娜;冯暖;;基于数字电视信源图像编码系统的研究与设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
7 余平;马小虎;李建国;;基于LS9/7小波的图像压缩算法研究[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2008年
8 王英春;苏晓宏;;小波理论在雷达图像压缩中的应用[A];中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年
9 王红亮;杨晓;赵纯;;深空探测中的图像处理技术[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第四届学术年会论文集[C];2007年
10 蔡旸;吴谨;;基于DCT顺序型工作模式的JPEG算法的图像压缩的研究[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 狄宏;基于光学信息处理技术的多图像压缩加密与隐藏算法的研究[D];北京邮电大学;2012年
2 陈大庆;光学信息处理技术在鲁棒数字水印中的应用研究[D];苏州大学;2010年
3 毛玉星;小波域图像与视频压缩算法及应用研究[D];重庆大学;2003年
4 李欣;信息隐藏模型和若干问题研究[D];北京邮电大学;2012年
5 凌洁;基于视觉特性的信息隐藏算法研究[D];山东大学;2011年
6 孟朋;自然语言信息隐藏与检测研究[D];中国科学技术大学;2012年
7 刘翠卿;纠错码信息隐藏的理论与应用研究[D];解放军信息工程大学;2007年
8 张新鹏;信息隐藏安全性研究[D];上海大学;2004年
9 蒋斌;文本载体信息隐藏及相关技术研究[D];解放军信息工程大学;2008年
10 陈博;多媒体数据中多重信息隐藏方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姬艳丽;基于光学小波变换的图像压缩编码[D];重庆大学;2008年
2 司徽东;基于小波变换的分形压缩方法研究[D];山东大学;2005年
3 杨德红;基于小波变换和人眼视觉特性的图像压缩新方法[D];重庆大学;2002年
4 李士锋;基于视觉特性选取图像压缩预处理方式[D];山东大学;2005年
5 涂立桥;小波分析在图像压缩中的应用[D];武汉理工大学;2002年
6 胡峰;小波零树编码在图像压缩及其去噪中的应用研究[D];南京理工大学;2003年
7 杨晟院;基于Essentially Non-Oscillatory方法的双正交小波变换图像压缩研究[D];湘潭大学;2003年
8 杨震伦;基于嵌入式系统的图像网络传输研究[D];华南师范大学;2004年
9 刘颖;小型数字图像系统的变换域处理[D];哈尔滨理工大学;2004年
10 徐旭东;基于DSP的多路视频图像压缩系统的设计及实现[D];哈尔滨工程大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 小焦;新一代DVD图像压缩格式年内亮相[N];中国电子报;2002年
2 安卫平 张学辉 孙宪立;智慧大较量:信息隐藏[N];解放军报;2001年
3 陈乘风 袁渊;信息隐藏术发展引人注目[N];解放军报;2004年
4 信息工程大学测绘学院 闵连权;把信息隐藏在各个角落[N];计算机世界;2005年
5 本报记者 李继学;数字视界拓荒人[N];中国财经报;2000年
6 河北 孙玉军;巧用ACDSee压缩图像[N];电子报;2007年
7 本报记者  胡军 武晓黎;RAW 与 JPG各有千秋[N];中国消费者报;2006年
8 姜韧;深入挖掘公开信息隐藏的成长价值[N];上海证券报;2006年
9 ;家庭多媒体信息控制机应用领域[N];科技日报;2005年
10 曾庆祝;如何拍摄高质量的相片[N];电脑报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978