[发明专利]三维信息光学加密系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全，特别是一种三维信息光学加密系统和方法。

背景技术

信息的加密与防伪是当今信息安全技术领域中的重要内容，其中光学加密由于其具有高度并行性、高安全性、高速度和低成本等优点而受到广泛关注。自1995年Refregier和Javidi提出了双随机相位加密技术（参见在先技术1，Philippe Refregier,Bahram Javidi.Optical image encryption based on input plane and Fourier plane radom encoding,Optics Letters,1995,20(7):767-769.）之后，光学加密技术进入快速发展时期，出现了很多新的方法，例如：基于分数傅里叶变换的加密技术（参见在先技术,2，G.Unnikrishnan,J.Joseph,K.Singh.Optical encryption by double-random phase encoding in the fractional Fourier domain.Optics Letters.2000,25(12):887-889.）、基于菲涅尔变换的加密技术（参见在先技术3，Osamu Matoba,Bahram Javidi.Encrypted optical storage with wavelength-key and random phase codes.Applied Optics.1999,36(5):1054-1058.）、两幅图像同时加密（参见在先技术4，Ran Tao,Yi Xin,Yue Wang.Double image encryption based on random phase encoding in the fractional Fourier domain,Optics Express,2007,15(24),16067-16079），多副图像同时加密方法（参见在先技术5，Y.Xiao,X.Zhou et al,Optical image encryption topology,Optics Letters,2009,34(20),3223-3225.）等。然而，现有的光学加密技术大多应用于二维图像的加密。随着科技的进步，物体的全场精密三维信息在很多应用场合变得越来越重要，例如光学零件加工、机械零件制造、三维打印、三维显示等。因此，大范围三维信息的光学加密具有十分重要的意义。

A.Nelleri等(参见在先技术6，A.Nelleri,J.Joseph,K.Singh,Digital fresnel field encryption for three-dimensional information security.2007,Opt.Eng.46,045801)用全息技术实现了三维信息的光学加密。在先技术6采用的装置如图3所示，包括相干光源22、第一分束镜23、第一反射镜24、第二反射镜25、第三反射镜26、第二分束镜27、CCD摄像机28和计算机29。相干光源22发出的平行相干光经第一分束镜23分成两束，一束光依次经过第一反射镜24和第二分束镜27反射照射到CCD摄像机28的镜头表面，该光束称为参考光束，另一束光依次经过第二反射镜25、第三反射镜26反射到三维物体29的表面，经该三维物体表面散射的光通过第二分束镜27照射到CCD摄像机28的表面，该光束称为物光。物光光束与参考光束在CCD摄像机表面发生干涉形成加密全息图像。计算机29控制CCD摄像机28采集加密全息图像并存储。在先技术6利用如图3所示的装置，采用菲涅尔域数字全息技术实现了三维信息加密，但是，因为受到全息记录视场小的限制，在先技术6不能实现大范围三维信息光学加密。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维信息光学加密系统和方法。该系统可以有效的实现大范围三维信息的光学加密。

本发明的技术解决方案如下：

一种三维信息光学加密系统，特点在于该系统包括一套加密装置和一套解密装置,其中加密装置包括投影系统、参考平面、第一CCD摄像机、计算机、第一空间光调制器、第二空间光调制器、第一透镜、第三空间光调制器、第二透镜、第二CCD摄像机、第一光源、第二光源，所述的解密装置包括第四空间光调制器、第三透镜、第五空间光调制器、第四透镜、第六空间光调制器、第三CCD摄像机、第三光源和第四光源，