[发明专利]基于柱面衍射和等效模分解的非对称光学图像加密方法

权利要求书

1.一种基于柱面衍射和等效模分解的非对称光学图像加密方法，其特征在于，该方法包括加密和解密两个过程；所述的加密过程如下：待加密的图像I与随机相位板R1结合，构成一个复振幅U1，表示为U1=sqrt(I)×exp(iR1)，其中i为虚数单位，R1在区间[0, 2π]上具有均匀概率分布；复振幅U1经过柱面衍射逆变换，得到复振幅U2，表示为U2=ICDT(U1)，其中ICDT表示柱面衍射逆变换；对复振幅U2进行等效模分解，表示成两个掩模相加，即U2=P1+P2；对复振幅U2取模表示为A=abs(U2)，对复振幅U2取相位角，表示为β=arg(U2)；按照公式C=0.5A/cos(β-R2)计算等效模分解的振幅，作为加密的密文，其中R2是一个在区间[0, 2π]上具有均匀概率分布的随机相位板，也是等效模分解的第一个掩模P1的相位角；按照公式PK=2β-R2计算等效模分解的第二个掩模P2的相位角，作为加密的私钥；而R1和R2及柱面衍射的系统参数作为公钥；所述的解密过程如下：首先，密文和随机相位板R2生成第一个掩模P1，表示为P1=C×exp(iR2)；然后，密文和私钥生成第二个掩模P2，表示为P2=C×exp(iPK)；等效模分解的两个掩模相加得到复振幅U2，表示为U2=P1+P2；最后，经过柱面衍射变换得到复振幅U1，对复振幅U1取模的平方，即可恢复图像I，表示为I=|U1|²=|CDT(U2)|²，即I=|CDT{C×[exp(iR2)+exp(iPK)]}|²。