【图像加密解密】菲涅尔衍射相空间图像加密解密【含Matlab源码 3652期】

💥💥💥💥💥💥💥💥💞💞💞💞💞💞💞💞💞Matlab武动乾坤博客之家💞💞💞💞💞💞💞💞💞💥💥💥💥💥💥💥💥
🚀🚀🚀🚀🚀🚀🚀🚀🚀🚀🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚤🚀🚀🚀🚀🚀🚀🚀🚀🚀🚀

🔊博主简介：985研究生，Matlab领域科研开发者；

🚅座右铭：行百里者，半于九十。

🏆代码获取方式：
优快云 Matlab武动乾坤—代码获取方式

更多Matlab图像处理仿真内容点击👇
①Matlab图像处理（进阶版）

⛳️关注优快云 Matlab武动乾坤，更多资源等你来！！

⛄一、菲涅尔衍射相空间图像加密解密

菲涅尔衍射相空间图像加密解密是一种基于光学原理的加密解密方法。其加密过程是将原始图像加密到位于4f系统空间域或频率域的掩模中，解密过程中，将加密所得掩模及相应密钥掩模放置到4f系统中，利用平面相干光照射恢复出原始图像。具体步骤如下：
（1）将原始图像进行傅里叶变换，得到其频率分布图像。
（2）将频率分布图像进行相位调制，得到相位分布图像。
（3）将相位分布图像进行透镜衍射，得到位于4f系统空间域或频率域的掩模。
（4）将掩模与密钥进行异或运算，得到加密后的掩模。
（5）将加密后的掩模放置到4f系统中，利用平面相干光照射，得到解密后的掩模。
（6）将解密后的掩模进行逆透镜衍射，得到原始图像。

⛄二、部分源代码

%基于fresnel变换的无透镜4－f加解密模拟，fresnel变换用角谱传播理论计算
% clear;
% clc;

np=256;%采样点
lambda=633e-9;%入射波长(key)

step=50e-6; % um 空域采样 (dx<Nlambda/2)
range=npstep; % x,y的大小范围

scale=-range/2:step:range/2-step; %物平面采样
ftscale=(np/range^2)*scale; %等价于d_ftscale＝1/range(空间频率采样）

[x,y]=meshgrid(scale,scale); %物平面坐标
[fx,fy]=meshgrid(ftscale,ftscale);%空间频率域坐标

%mt=t(x,y);%输入函数
mt=double(imread(‘baboon.bmp’))/255; %明文
mask1=double(imread(‘RM1.bmp’,‘bmp’))/255;
mask2=double(imread(‘RM2.bmp’,‘bmp’))/255;

% First stage
rt1=exp(1i2pi*mask1); %第一块相位模板
fai=mt.*rt1;
dt=fftshift(fft2(fai)); %先变换到频域

distance1=2;
ff=h2(fx,fy,distance1,lambda);%角谱传播函数
ft=ff.*dt; %传播后的频谱

% Second stage
rt2=exp(1i2pi*mask2); %第二块相位模板
ft=ft.*rt2; %频域滤波

distance2=2;
ff=h2(fx,fy,distance2,lambda);%角谱传播函数
ft=ft.*ff; %最后频域密文

%显示密文
temp=abs(ifft2(fftshift(ft))); %密文
figure(1),
imshow(mat2gray(temp)),title(‘密文的图像’);
%----------------------------------------------------
% 解密过程
%----------------------------------------------------
%回传2
% distance1=2;%可以测试灵敏度 （0.1量级）
% distance2=2;
% lambda=633e-9; %(1nm量级）
ff=h2(fx,fy,-distance2,lambda);
ft=ft.*ff.*conj(rt2);

%回传1
ff=h2(fx,fy,-distance1,lambda);
ft=ft.*ff;

%由频域变换到空域
ft=ifft2(ft);
ft=ft.*conj(rt1);
temp=mat2gray(abs(ft));

%显示解密结果
imwrite(temp,‘n8.bmp’,‘bmp’);
figure(2),
imshow(temp),title(‘解密后的图像’);

⛄三、运行结果

⛄四、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1]陈永红,黄席樾.基于混沌序列的图像加密解密算法[J].计算机科学. 2003,(12)

3 备注
简介此部分摘自互联网，仅供参考，若侵权，联系删除

🍅 仿真咨询
1 各类智能优化算法改进及应用
生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化

2 机器学习和深度学习方面
卷积神经网络（CNN）、LSTM、支持向量机（SVM）、最小二乘支持向量机（LSSVM）、极限学习机（ELM）、核极限学习机（KELM）、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

3 图像处理方面
图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

4 路径规划方面
旅行商问题（TSP）、车辆路径问题（VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等）、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化

5 无人机应用方面
无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配

6 无线传感器定位及布局方面
传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化

7 信号处理方面
信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化

8 电力系统方面
微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置

9 元胞自动机方面
交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长

10 雷达方面
卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合