一种多重复杂三维场景加解密方法技术

本发明专利技术公开一种多重复杂三维场景加解密方法，用相位恢复算法为三维场景的每个颜色分层图像生成一幅相息图，并分别乘以一个随机符号函数形成有噪声干扰的光波信号。将不同三维场景不同颜色通道的有噪声干扰的相息图平面光波信号相乘形成复合光波信号；将复合光波信号分解为两个相位函数相乘，其一用作公用的加密相位模板，其二与干扰抑制信号组合形成解密用相位函数。对解密用相位函数计算特定波长与距离的菲涅尔逆衍射得到幅度和相位，对幅度应用相位恢复算法生成第一解密相位模板，相位与第一解密相位模板经正向菲涅尔衍射形成的相位组合形成第二解密相位模板。通过在虚拟光路特定平面放置级联结构的加密相位模板与第一和第二解密相位模板解密出三维场景的各颜色分量并组合恢复彩色三维场景。本发明专利技术具有良好的安全性和稳健性。

【技术实现步骤摘要】
一种多重复杂三维场景加解密方法
本专利技术涉及数据图像处理
，尤其涉及一种基于改进相位恢复算法及级联结构解密相位模板的多重复杂三维场景加解密方法。
技术介绍
与一般二维图像相比，包含了物体深度信息的数字载体在三维呈现中可带给观看者身临其境感，在机器视觉、3D电视、3D电影、3D通话、3D地图、3D游戏、航空测绘、导航、远程医疗等领域有着广阔的发展空间。建立在双目视差3D显示原理上的双目立体图像和真3D显示原理基础上的数字全息图是物体三维场景的两种常用记录方式，也是多媒体信息的重要组成部分。计算机、互联网及移动智能终端的普及加速了数字作品的传播但由此也引发了数字作品的安全保护问题，在多用户认证、内容分发及扩大加密信息容量，提高秘密信息传输效率等方面，还需要解决多重数字作品的安全性问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多重复杂三维场景加解密方法，用于提升包含复杂三维场景的数字载体的安全性。本专利技术采用的技术方案是：一种多重复杂三维场景加解密方法，其包括加密步骤和解密步骤，具体如下：加密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多重复杂三维场景加解密方法，其特征在于：其包括加密步骤和解密步骤，具体如下：加密步骤：/nS11)根据深度图的直方图特性确定分层数，取每一层物体深度平均值作为深度值，并将深度值转换为物体层面与相息图平面之间的菲涅耳衍射距离；/nS12)利用一对多平面的改进相位恢复算法生成分别对应于R、G、B三种颜色通道的相息图，相息图呈现随机信号特性；/nS13)对每幅相息图平面的光波分布乘以一个随机符号函数形成有噪声干扰的相息图平面光波分布信号；/nS14)将来自不同三维场景不同颜色通道的有噪声干扰的相息图平面光波分布信号相乘形成包含多个三维场景的复合光波信号；/nS15)将该复合光波信号分解为两个...

【技术特征摘要】
1.一种多重复杂三维场景加解密方法，其特征在于：其包括加密步骤和解密步骤，具体如下：加密步骤：
S11)根据深度图的直方图特性确定分层数，取每一层物体深度平均值作为深度值，并将深度值转换为物体层面与相息图平面之间的菲涅耳衍射距离；
S12)利用一对多平面的改进相位恢复算法生成分别对应于R、G、B三种颜色通道的相息图，相息图呈现随机信号特性；
S13)对每幅相息图平面的光波分布乘以一个随机符号函数形成有噪声干扰的相息图平面光波分布信号；
S14)将来自不同三维场景不同颜色通道的有噪声干扰的相息图平面光波分布信号相乘形成包含多个三维场景的复合光波信号；
S15)将该复合光波信号分解为两个相位函数相乘，取其中一个相位函数用作公用的加密相位模板，另一个与干扰抑制信号组合形成用于解密的相位函数；
S16)对用于解密的相位函数计算特定波长与距离的菲涅尔逆衍射得到幅度和相位，其中将幅度用于相位恢复算法以生成第一解密相位模板，相位与第一解密相位模板用GSA算法中的参数经正向衍射形成的相位信号组合形成第二解密相位模板；
解密步骤：
S21)搭建虚拟光路，在虚拟光路的特定平面分别放置级联结构形式的公用的加密相位模板及用于解密三维场景单个颜色分量所对应的第一和第二解密相位模板；
S22)计算平行光照射下虚拟光路中特定观测面的衍射像，获得原始三维场景单个颜色分量重建像并存储；
S23)改变第一和第二解密相位模板对，获得各个三维场景的R、G、B颜色分量重建像并存储；S24)组合各个三维场景的R、G、B颜色分量重建像，获得彩色三维场景重建像。


2.根据权利要求1所述的一种多重复杂三维场景加解密方法，其特征在于：步骤S11)中用[D1，D2]表示第i层物体所在深度区间，该层的深度值取对应于第i层物场信息的菲涅耳衍射距离用公式(1)表示；



其中dmin表示最近物面到相息图平面距离，dmax表示最远物面到相息图平面距离。


3.根据权利要求1所述的一种多重复杂三维场景加解密方法，其特征在于：步骤S12)的具体方法为：
步骤S12-1)相息图平面设置为初始纯相位函数，分别计算波长为λ，距离为di的菲涅尔衍射逆变换，获得三维场景层面1至M层的衍射光波复信号；
步骤S12-2)对各层面的衍射光波复信号用相应层面的物场信息图像替代复信号中的振幅，保留相位得到经幅度约束后的各层面衍射光波信号；
步骤S12-3)对各层面经幅度约束后的信号计算菲涅尔衍射得到相息图平面的复振幅信号；
步骤S12-4)将相息图平面的复振幅信号求平均，保留相位并将其振幅调制为1得到纯相位函数；
步骤S12-5)该纯相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家祯，郑子华，叶锋，连桂仁，许力，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建;35