于娜娜

（中国海洋大学 信息科学与工程学院，山东 青岛266100）

近年来，随着计算机技术的不断革新，信息技术快速发展，社会信息化程度大大提高，大量数据通过网络进行传递，其中数字信息占了很大的比例，因此图像数据传输中的保密性越来越受到重视。现有的比较成熟的加密技术中，计算机加密，量子加密等加密方法保密性差且硬件成本高，光学加密方法具有高速、并行、大信息量等特点，而且光波具有振幅、相位、波长、偏振等特性可用于加密方面，因此光学信息处理的应用研究受到国内外很多学者的关注，特别是数字图像的光学加密技术得到广泛研究[1-4]，但是这些加密方法都是输出一个复值图像，大多数情况下，不便于加密图像的存储、记录与输出。

傅里叶计算全息[5-6]是一种较为成熟的全息术，它的主要特点是记录一个复数光场的频谱，并且能够再现原图像的共轭，本文是在计算机中，应用菲涅尔双随机相位加密系统，对数字图像进行加密，以傅里叶计算全息记录加密图像，利用傅里叶计算全息再现加密图像的共轭，将其引入菲涅尔衍射光路解密，经过正确密钥解密得到原图像。解密过程中，两个随机相位板，两次菲涅尔衍射的距离及加密过程应用的光波长都可作为解密密钥，而且计算全息记录图的再现加密图像共轭提取，极大的提高了图像加密的安全性，而且解决了复值加密图像难存储及传输的问题。

1 图像的加密理论和计算方法

1.1 图像加密的理论模型

图像加密的理论光路图（如图1所示）是一个菲涅尔衍射双随机相位加密[7-8]光路和一次傅里叶变换光路。……