[发明专利]一种基于双随机相位编码的视频光学加解密系统及方法

权利要求书

1.一种基于双随机相位编码的视频光学加解密系统，包括加密系统与解密系统，其特征在于，二者的物理结构相同，均包括傅式透镜组和两块随机相位板，其中：

在加密系统中：

所述傅式透镜组和两块随机相位板组成4-F系统，用于将图像信号进行双随机相位编码；

在解密系统中：

所述傅式透镜组和两块随机相位板组成4-F系统，用于将加密信号进行双随机相位解码，解码得到单一通道的灰度图像。

2.根据权利要求1所述的基于双随机相位编码的视频光学加解密系统，其特征在于，所述加密系统还包括色散元件，色散元件为三色复合光栅，在加密系统中，彩色图像被色散成一幅同时具有红、绿、蓝三个分量的灰度图像，该灰度图像作为加密源。

3.根据权利要求1所述的基于双随机相位编码的视频光学加解密系统，其特征在于，在加密系统中，第一块随机相位板放置在4-F系统的物面，将加密源图像中的单帧图像置乱，置乱后的图像经过傅式透镜组进行傅里叶变换得到频谱图像；第二块随机相位板放置在频谱面上，对置乱后的图像的频谱图像再进行一次信息置乱，最后将置乱的频谱图像经过傅里叶逆变换转换到空间域。

4.根据权利要求3所述的基于双随机相位编码的视频光学加解密系统，其特征在于，在解密系统中，待解密的图像逆向经过傅式透镜组进行傅里叶变换，将图像变换回频谱图像，然后经过第二块随机相位板，恢复成置乱前的频谱图像；再逆向经过傅式透镜组进行傅里叶逆变换，恢复成空间域图像，再经过第一块随机相位板，将图像恢复成加密前的具有红、绿、蓝综合信息的灰度图像。

5.基于双随机相位编码的视频光学加解密方法，其特征在于：在视频采集光学系统与成像感光芯片之间加入加密系统和解密系统，加密过程为：

首先将彩色视频信号色散为一幅同时具有红、绿、蓝信息的灰度图像；

然后将上述灰度图像做为加密源进行双随机相位编码；

成像感光芯片上获取经过双随机相位编码后的均匀随机噪声；

解密过程为：

在解密时，待解密图像进行解码，得到同时具有红、绿、蓝信息的加密前的灰度图像，然后通过数字解码将具有红、绿、蓝信息灰度图像回复成彩色图像，然后推送到上位机进行显示。

6.根据权利要求1所述的基于双随机相位编码的视频光学加解密系统，其特征在于，所述加密过程中，通过色散元件将彩色图像信号色散为同时具有红、绿、蓝信息的灰度图像信号，通过傅式透镜组和两块随机相位板对灰度信号进行编码，所述两块随机相位板分别放置在物面和频谱面，分别在空间域和频谱域对图像进行置乱。

7.根据权利要求6所述的基于双随机相位编码的视频光学加解密系统，其特征在于，所述解密过程中，待解密的图像逆向经过傅式透镜组进行傅里叶变换，将图像变换回频谱图像，然后经过第二块随机相位板，回复成置乱前的频谱图像，然后再逆向经过傅式镜组进行傅里叶逆变换，恢复成空间域图像，再经过第一块随机相位板，将图像恢复成加密前的具有红、绿、蓝综合信息的灰度图像。