[发明专利]光学加密与解密方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种光学加密与解密方法、装置与系统，该方法包括如下步骤：对测量光路中的单色激光束进行光学调制以得到预制相干光源，预制相干光源对应有一入射光光强；获取预制相干光源对目标物体透射后对应的透射光强，根据透射光强以及所述入射光光强计算得到目标物体的透射率；根据目标物体的透射率以及参考光路的光强，按照预设加密公式对目标物体进行加密作业；根据测量光路中的透射光强以及参考光路中的光强，按照预设解密公式对目标物体进行解密作业。本发明提出的光学加密与解密方法，具有较高的加密效率以及保密特性，提高了实际应用性能。

技术领域

本发明涉及光学信息安全领域，特别涉及一种光学加密与解密方法、装置及系统。

背景技术

随着计算机技术、云计算、物联网等技术的高速发展，目前我国已经进入了互联网的大数据时代。如何保证大量数据的有效传递以及数据的信息安全，成为了当今信息技术领域的一个重大难题。近年来，一种新型的光学加密技术受到了人们的普遍关注，由于该技术具有通过相位、波长以及频率等多个维度进行加密的特点，目前已经被广泛应用于信息安全和图像加密领域。为了进一步提高光学加密技术的抗干扰性，最近人们提出了一种基于热光关联的光学加密技术。

基于热光关联的学加密技术依靠两条光路的强度涨落关联来完成对目标物体的加密和解密过程。具体的：(1)一条光路经过物体后由一个单像素探测器进行总的光强度测量，称之为测试光路，由于单像素探测器对物体只做光总强度测量而并不进行空间分辨，该过程可视为对目标物体进行加密的过程；(2)另一条光路经自由空间传播后由一个面探测器进行强度测量，称为参考光路。通过对两条光路探测到的强度信号进行关联运算，便可恢复目标物体的图像信息，这一过程可似为光学解密。由于加密过程中使用的是无分辨能力的单像素探测器，避免了传统光学加密系统中因使用易受环境因素干扰的面探测器而导致信息失真的不足。

然而，上述的基于热光关联的光学加密技术在实际应用中至少存在以下技术问题：

(1)由于热光源的非正交特性，对目标物体完成一次高质量的光学加密需要重复采集大量数据，导致该系统的信息加密效率较低；

(2)由于热光源的分布特性会随着传播距离不同而改变，这不利于实现对远程目标物体、动态物体的加密。

发明内容

为此，本发明的目的是为了至少解决上述技术问题中的其中之一，特提出一种可对远程目标物体进行信息安全处理的光学加密与解密方法、装置及系统。

本发明提出一种光学加密与解密方法，其中，设置至少两条光路，包括测量光路以及参考光路，所述方法包括如下步骤：

对所述测量光路中的单色激光束进行光学调制以得到预制相干光源，所述预制相干光源对应有一入射光光强；

获取所述预制相干光源对目标物体透射后对应的透射光强，根据所述透射光强以及所述入射光光强计算得到所述目标物体的透射率；

根据所述目标物体的透射率以及所述参考光路的光强，按照预设加密公式对所述目标物体进行加密作业；

根据所述测量光路中的所述透射光强以及所述参考光路中的光强，按照预设解密公式对所述目标物体进行解密作业。

本发明提出的光学加密与解密方法，首先对传统的单色激光束进行光学调制，得到预制相干光源后，在测量光路中将该预制相干光源照射目标物体，根据前后的光强计算得到该目标物体的透射率；再根据该透射率以及参考光路的光强对目标物体进行加密作业；此外，也可根据参考光路中的光强以及透射光强对上述的目标物体进行解密作业。在本发明中，由于得到的预制相干光源的正交特性，可大幅度地减少采样次数，从而实现高效的光学加密，有利于对动态物体进行加密；此外，该预制相干光源具有平移不变性，使得光强在经远距离传输后其分布特性不发生改变，有利于对远程物体进行加密。

所述光学加密与解密方法，其中，所述方法还包括：