一种基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法技术

本发明专利技术提供一种基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，利用光的不同偏振态，将不同隐藏图像同时嵌入到同一载体图像中，且还原时可以单独还原某一张隐藏图像信息，解决了现有技术只能在某一张隐藏图像还原后才能进行下一张图像还原的缺陷问题，具有嵌入率高、运行时间短、还原效果好的特点，并可实现按需求单独还原任意隐藏图像，满足了大数量多图像隐藏的高质量灵活提取需求。高质量灵活提取需求。高质量灵活提取需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法


[0001]本专利技术涉及光学信息隐藏
，尤其涉及一种基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法。

技术介绍

[0002]信息安全领域的研究深刻影响着国家安全经济发展和社会稳定，已受到世界各国的普遍重视；信息隐藏是信息安全的核心技术之一，信息隐藏的一般过程，都利用了载体信息的冗余，通过隐藏方法和密钥作用，将秘密信息嵌入原始载体，最终变换成用以传输的隐秘信息；由于原始载体信息和隐秘信息的统计特性基本一致，即满足不可感知性原则，因而隐蔽于原始载体中的秘密信息传输时不为攻击者所注意，充分降低了被获取甚或破坏的风险，其安全性得以确保；
[0003]目前，传统多图像光学信息隐藏方法需要在某一张隐藏图像还原后才能进行下一张图像的还原，无法单独还原隐藏图像，隐藏图像存在需要按照嵌入顺序进行还原的结构性缺陷问题；
[0004]因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，以解决上述现有技术的不足。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是目前传统多图像光学信息隐藏方法无法单独还原隐藏图像，隐藏图像存在需要按照嵌入顺序进行还原的结构性缺陷问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，具体包括以下步骤：
[0007]步骤1、多图像信息隐藏；
[0008]进一步地，所述步骤1中，所述多图像信息隐藏包括采用并联信息隐藏架构，利用光的不同偏振态，将不同隐藏图像同时嵌入到同一载体图像中，具体包括以下步骤：
[0009]步骤1
‑
1、对载体图像P进行归一化处理，再对归一化后图像进行相位编码得到载体相位图T
P
，即
[0010]T
P
＝exp(i
×
P)
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(1)
[0011]步骤1
‑
2、将不同的隐藏图像P1,P2,...,P
N
进行归一化处理，然后再对归一化后隐藏图像进行相位编码得到不同隐藏图像相位图，最后通过相位调制器(PE)调制隐藏图像相位图得到隐藏相位图即
[0012][0013]其中，
[0014]R是数值都是1的m
×
n矩阵；
[0015]步骤1
‑
3、将通过偏振片2调制的隐藏图像相位图与通过偏振片1调整的载体相位图像T
P
合成为椭圆偏振光Y1,Y2,...,Y
N
；偏振片1的快轴方向与偏振片2的快轴方向夹角θ为α；
[0016][0017]步骤1
‑
4、将椭圆偏振光Y1,Y2,...,Y
N
通过偏振片1调制得到线性偏振光U1,U2,...,U
N
；
[0018][0019]步骤1
‑
5、对线性偏振光U1,U2,...,U
N
进行相位截断PT操作得到振幅D1,D2,...,D
n
作为不同隐藏图像的隐藏密钥；
[0020]D
k
＝PT(U
k
) 1≤k≤N
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(5)
[0021]步骤1
‑
6、将线性偏振光U1,U2,...,U
N
合成为线性偏振光U，然后再将线性偏振光U进行振幅截断PR操作得到相位角W作为载密图像；
[0022]U＝U1+U2+...+U
N
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0023]W＝PR(U)
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(7)
[0024]步骤2、多图像信息还原；
[0025]进一步地，所述步骤2中，所述多图像信息还原包括利用矢量分解原理从载密图像的相位图像中单独还原出不同隐藏图像信息，具体包括以下步骤：
[0026]步骤2
‑
1、分别将隐藏密钥D1,D2,...,D
n
以及载密图像W代入矢量分解公式(8)、(9)、(10)得到各隐藏图像的相位图；所述隐藏图像的振幅和载体密文的振幅都为1；
[0027][0028][0029]其中，
[0030]α
k
∈(0,2π)，将P
k
进行相位调剂使其大于P0，则
[0031]P
k
＝W+α
k
,k∈(0,n)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0032]步骤2
‑
2、将各隐藏图像的相位图减去R得到不同还原隐藏图像P1,P2,...,P
N
；计算各还原隐藏图像的如公式(11)；
[0033][0034]进一步地，所述基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，偏振片角度θ∈(1.53,1.62)；
[0035]采用以上方案，本专利技术公开的基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，具有以下优点：
[0036](1)本专利技术公开的基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，根据偏振光原理将图像信息隐藏到载体图像而不影响载体图像的视觉感观，可以有效还原隐藏图像，同时不影
响隐藏图像的使用，实现了高嵌入率的多图像光学信息隐藏；
[0037](2)本专利技术公开的基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，运用多图像并联信息隐藏架构，采用矢量分解实现不需按嵌入顺序就可单独还原任意隐藏图像，无需级联还原隐藏图像；
[0038](3)本专利技术公开的基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，载密直方图不会随着嵌入隐藏数量的不同呈现出不同的表现，使破坏者无法通过分析直方图来获知隐藏信息，具有隐蔽性；
[0039](4)本专利技术公开的基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，在不同的载体图像下，都可以嵌入多幅隐藏图像信息，而且也可以高质量还原隐藏信息，具有高嵌入率；
[0040](5)本专利技术公开的基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，光学信息隐藏方法的图像还原以及隐藏都非常快速，光学信息隐藏方法整体具有高效性；
[0041]综上所述，本专利技术公开的基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，可利用光的不同偏振态，将不同隐藏图像同时嵌入到同一载体图像中，且还原时可以单独还原某一张隐藏图像信息，解决了现有技术只能在某一张隐藏图像还原后才能进行下一张图像还原的缺陷问题，具有嵌入率高、运行时间短、还原效果好的特点，并可实现按需求单独还原任意隐藏图像，满足了大数量多图像隐藏的高质量灵活提取需求；
[0042]以下将结合具体实施方式对本专利技术的构思、具体技术方案及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0043]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、多图像信息隐藏；步骤2、多图像信息还原；所述步骤1中，所述多图像信息隐藏包括采用并联信息隐藏架构，利用光的不同偏振态，将不同隐藏图像同时嵌入到同一载体图像中；所述步骤2中，所述多图像信息还原包括利用矢量分解原理，从载密图像的相位图像中单独还原出不同隐藏图像信息。2.如权利要求1所述基于偏振光的多图像光学信息隐藏方法，其特征在于，所述步骤1中，所述多图像信息隐藏，具体包括以下步骤：步骤1
‑
1、对载体图像P进行归一化处理，再对归一化后图像进行相位编码得到载体相位图T
P
，即T
P
＝exp(i
×
P)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)步骤1
‑
2、将不同的隐藏图像P1,P2,...,P
N
进行归一化处理，然后再对归一化后隐藏图像进行相位编码得到不同隐藏图像相位图，最后通过相位调制器(PE)调制隐藏图像相位图得到隐藏相位图即其中，R是数值都是1的m
×
n矩阵；步骤1
‑
3、将通过偏振片2调制的隐藏图像相位图与通过偏振片1调整的载体相位图像T
P
合成为椭圆偏振光Y1,Y2,...,Y
N
；偏振片1的快轴方向与偏振片2的快轴方向夹角θ为α；步骤1
‑
4、将椭圆偏振光Y1,Y2,...,Y
N
通过偏振片1调制得到线性偏振光U1,U2,...,U
N
；步骤1
‑
5、对线性偏振光U1,U2,...,U
N
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭媛，瞿平，王学文，李文鹏，贾德宝，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：