一种结合随机模板编码的虚拟光学三维数字水印系统

基于虚拟光学信息隐藏理论提出了一种三维空间数字水印算法.该数字水印算法能成为一种多媒体数据产权保护的有效方案.对算法的测试结果表明,该算法对于噪音叠加、剪切、旋转、有损压缩等常见的图像处理操作具有较高的鲁棒性.由于引入了虚拟光学信息隐藏思想,将虚拟光路的几何结构参数作为密钥,设计出了多重“锁”和多重“密钥”.随机模板编码技术的引入,更进一步提高了数字水印系统的密钥空间.仿真实验结果表明该算法具有很好的安全性.

随机振幅-相位编码虚拟光学加密系统

通过对双随机相位编码光学加密系统中空域的随机相位模板进行置换,提出采用随机振幅-相位模板对图像进行加密的新方法。理论分析表明,当随机振幅板为零均值白噪声且与频域相位板统计独立时,被加密图像的自相关函数为二维冲击函数,表明原始图像被加密为平稳的复随机白噪声,因而可以抵御盲反卷积攻击。采用计算机进行模拟,证实了所提方法的有效性。最后讨论了该方法相对于双随机相位编码系统的优越性:对空域密钥的统计学要求更低、在频域密钥泄露情况下系统鲁棒性更强。但是,由于物理上不存在幅度为负值的光波,因此该系统只能使用数字虚拟的方法来实现。

虚拟光学加密系统的仿真与性能分析

光学加密机制的研究近来引起了人们的重视。针对光学加密参数对密文安全性的影响问题,本文研究了加密参数与密文的影响关系,为虚拟光学加密系统设计提供安全性理论基础。论文给出了系统的实现算法,设计实现了加密仿真系统,然后对二维码进行了仿真实验与分析,验证了算法的正确性,从衍射距离、光波波长、随机模板、透镜焦距等参数对加密系统的安全性影响进行了仿真讨论,仿真结果表明光波波长对加密系统的安全影响最大,同时参数对安全性的影响存在非线性关系。论文最后讨论了可进一步研究的问题。

一种虚拟光学数据加密的系统实现

本文在虚拟光学数据加密理论模型的基础上 ,研究一种并行电子系统实现方法 .该系统利用TMS32 0C6 70 1浮点DSP(DigitalSignalProcessor)实现具有多重锁、多重密钥的高密级多媒体数据加密系统 .该系统具有安全性高、加 /解密速度快、实时性好、适用范围宽等优点 ,可用于多种媒体信息如文本、图像、语音、视频等的加 /解密 .

基于公钥的虚拟光学信息安全系统

目前国际上关于光学加密的绝大多数研究都属于对称密钥系统,这种系统由于在网络环境下的密钥管理、分发、传输问题尚未得到解决,所以无法与信息安全领域的国际标准相结合,从而不能嵌入到公钥基础设施(PKI)中。基于密码学的公钥技术提出了一种混合密钥加密系统,并加入认证技术,从而构建了一个网络环境下的虚拟光学信息安全系统模型。将新发展的虚拟光学加密算法与公钥系统的概念以及网络安全技术结合,有效地解决上述问题,为虚拟光学加密方法在网络安全中的应用开辟一条途径。

结合混沌的虚拟光学成像加密系统性能分析

针对虚拟光学成像系统中随机模板的安全性,提出了基于混沌的改进算法。引入混沌系统来构建随机模板,借助于混沌系统的非线性、伪随机、对初值高度敏感等特性提高算法的安全性。对混沌系统的选取和混沌输出序列的预处理进行了详细的讨论。并且在虚拟环境下对明文和随机模板在透镜前的干涉过程引入权重因子,进一步提高算法的复杂度。最后,对结合混沌的虚拟光学成像加密系统从统计分析,密钥敏感性,密钥空间等方面进行了全面的安全性讨论。理论分析和数值仿真表明,结合混沌后的加密系统具有较高的安全性。

一种混合混沌虚拟光学图像加密方法

用共参数的两种混沌系统生成可置换传统双随机相位编码系统中随机相位模板的新模板.将明文图像编码为相位信息,克服原双随机相位编码系统对第一块相位模板不敏感的缺陷;构建可产生均匀非相关随机序列的广义Fibonacci混沌系统,生成均匀分布的相位模板进行图像加密,提高密钥传输效率及系统对密钥的敏感性;对一次加密得到的复值图像,采用提取其振幅及相位的替代操作进行再加密,解决其像素值不能通过按位“异或”进行替代的问题,使密文图像分布更均匀,信息熵达到7.9958,能有效抵御统计分析攻击.在二次加密中,将产生加密模板的混沌初值与一次加密得到的密文联系,像素数改变率达到0.995239,更接近理想期望值,增强了系统对明文的敏感性,有效抵御选择明文攻击.仿真实验表明,该方法有效增加了密钥空间和密钥敏感性,提高了加密系统加密效率和安全性.

基于混沌掩码虚拟光学成像系统的图像加密

提出了一种基于混沌随机掩码虚拟光学成像系统新颖的图像加密算法,详细描述了利用该方法进行数字图像加密解密的过程。首先,引入了经混沌随机掩码的虚拟光学成像系统模型;然后描述了利用该模型进行图像加密解密的算法。利用混沌系统的特性,提高了算法的安全性。数值仿真实验证明了该方法的有效性,表明该加密算法对参数具有强敏感性。

干涉的模拟——VirtualLab虚拟光学仿真软件辅助光学教学

通过光学仿真软件光的干涉的实例运用，阐明了在光学教学过程中，计算机仿真技术的应用对培养学生在将来的生产及科研实践中理解、分析及解决问题的能力的重要性．

基于图像AR技术的虚拟光学实验模型设计与仿真

随着当今我国经济和科技的快速发展,智能化技术在人们的生活中也逐渐普遍,开发一般都是采用Visual C++6.0、OpenCV、OpenGL等工具,从而来构建PC机的虚拟系统。为了证实仿真模型的真实性和应用价值,就得计划实验仿真和虚拟的光学实验模型。在实验的过程中,测试者反应出有晕眩的现象,导致这一现象的原因可能是虚拟现实的图像增强的难题,通过这一问题,科研者融合了AR的光学性能去测评虚拟现实的图像增强,从而来证实了实验假设的可行性,于是文章就从虚拟现实图像增强方法和模型设计这2个方面来阐述AR技术的虚拟光学实验模型设计和仿真。

基于虚拟光学的视觉显著目标可控放大重建

该文提出一种基于虚拟光学的视觉显著目标高分辨率可控放大重建方法。原始图像放置于虚拟光路物平面,首先通过衍射逆计算获得原始图像在虚拟衍射面的光波信号,再对虚拟衍射面光波用球面波照射后作正向衍射计算,通过改变观测平面位置可重建出不同放大率的原始图像。仿真测试结果表明,与一般的插值放大方法相比,所获得的放大后的图像特别是在显著性区域表示出良好的视觉感知效果。将包含人脸的低分辨率降质图像作为待重建信号,所重建人脸的显著性区域如眼睛、鼻子等比一般重建方法更清晰。用水平集方法结合显著图分割出原始图像中的局部显著区域并作放大重建和轮廓提取,轮廓表现出良好的光滑性。

结合时空混沌映射的虚拟光学加密系统

目前虚拟光学加密中的随机模板密钥是二维矩阵,占据的内存大。根据时空混沌系统对混沌驱动初值及控制参数高度敏感,并能产生大量非相关的伪随机序列的特性,将该系统与虚拟光学加密系统相结合,利用混沌系统产生拟平均分布的时空混沌序列,以干扰待加密信息,实现安全加密。随机模板密钥由时空混沌的三个参数代替,减少了内存占用。经Matlab仿真实验证明,该方案密钥灵敏度高,在一定的密钥长度下可以抵抗暴力破解。

基于虚拟光学密度图像的乳腺癌近期发病预测

目的探讨对原始乳腺钼靶图像进行变换和采用机器学习算法融合不同类型的图像特征,以提高乳腺癌近期发病风险预测精度的价值。方法自匹兹堡大学医学中心的临床数据库下载185例女性受检者头足(CC)位全数字化乳腺X线摄影(FFDM)图像。首先对原始灰度图像进行乳腺区域分割并将其变换为虚拟光学密度图像,而后从原始灰度图像和虚拟光学密度图像中分别提取不对称特征。基于此不对称特征分别训练第1阶段的2个决策树分类器,再以这2个分类器输出的得分值作为输入,训练第2阶段的1个决策树分类器。对乳腺癌近期发病风险预测性能采用留一法进行验证。结果采用两阶段决策树融合方法预测乳腺癌的ROC曲线下面积(AUC)为0.9612±0.0132,敏感度为96.63%(86/89),特异度为91.67%(88/96),准确率为94.05%(174/185)。结论从虚拟光学密度图像中可提取出对乳腺癌具有较高预测力的特征,采用两阶段决策树方法对两类图像特征进行二次融合有助于提高乳腺癌近期发病风险预测精度。

基于耦合锯齿混沌映射的虚拟光学加密系统

文中结合时空混沌系统具有初值和控制参数的高度敏感性,并能产生大量非相关的伪随机序列的特性,提出了一种基于耦合锯齿混沌映射生成虚拟光学加密系统的随机模板的方法。该方法基于交叉耦合映像格子模型,局部状态演化方程采用锯齿混沌映射,构成时空混沌系统。实验结果表明,当耦合系数ε的取值小于0.01时,基于交叉耦合映像格子模型的锯齿混沌系统可以生成具有均匀分配的混沌序列。经Matlab仿真实验证明,该加密系统密钥的灵敏度高,在一定的密钥长度下可以抵抗暴力破解。

基于虚拟光学的室内三维空间视觉合理性设计

针对当前室内三维空间视觉设计方法存在耗时长的缺陷,提出了基于虚拟光学的室内三维空间视觉合理性设计方法。根据空间功能选取室内三维空间视设计要素和视觉尺度,在基础上基于虚拟光学构造室内三维空间视觉合理性设计序列,通过PC采集室内三维空间设计图像,构建两相邻视角间匹配矩阵,提取室内三维空间垂直直线,得到室内空间三维点,实现室内三维空间视觉合设计。仿真实验结果表明:相对于其它方法,本文方法减少了室内三维空间视觉设计时间,设计结果更加合理。

网络虚拟光学实验室的研究与实现思考

在当今网络科技以及计算机技术飞速发展的背景下，网络虚拟光学实验室的研究成为了相关教学研究领域的重点发展项目。通过网络虚拟光学实验室，可以模拟出现实实验室的效果，对进行远程教学具有非常深远的意义。本文对网络虚拟光学实验室的研究与应用概况进行了介绍，并分析了虚拟实验室的构建与工作流程，为实验室教学的高度网络仿真化提供了依据。

基于干涉原理的虚拟光学加密系统

提出了一种虚拟光学加密系统。该光学加密系统采用了同轴全息技术的基本架构,将被加密图像作为被记录物体,而在参考光波及干涉场光路中分别引入两个独立的随机相位板,全息面上的输出即为加密结果,这两个随机相位板即为加密及解密所用密钥。理论分析表明,在恰当设置物光波与参考光波衍射场比例的情况下,任意一灰度图像均可被加密为平稳的复随机白噪声,可以抵御盲反卷积攻击。采用计算机模拟,证实了该系统的加密效果及对抗暴力攻击的能力。研究了解密时附加参数及噪音攻击对解密结果的影响,结果表明本系统抗噪音攻击能力一般,但对附加参数有极高的敏感性。

虚拟光学信息隐藏理论及并行硬件实现

基于光学信息处理的多维数据加 /解密方法作为一种新的“非数学”数据加密技术 ,因其具有实时的数据传递速度、密级高、密钥设计灵活且自由度大等优点 ,已成为研究的又一热点。在虚拟光学信息隐藏理论模型的基础上 ,使用数字信号处理器芯片的并行策略实现了一种具有多重锁、多重密钥的高密级多媒体信息隐藏系统。对系统性能的评估结果表明 ,该系统可以实时完成对多种数字媒体信息的加 /解密 ,且系统性能优良。这在一定程度上弥补了虚拟光学多维数据隐藏技术所丧失的信息光学固有的并行处理能力。系统的实现为虚拟光学加密方法在现实信息加密中的应用开辟了一条有效的途径。

基于JAVA和MATLAB的光学虚拟实验室的建立

利用MATLAB强大的图形可视化功能和JAVA语言的跨平台特性,把两者相结合设计出一套光学虚拟实验系统.最后,以迈克尔逊实验为例,详细介绍了虚拟实验的开发过程.

SeeLight光学虚拟仿真实验平台设计与应用

为了解决传统光学实验教学中存在的操作相对滞后、成本高、限制多等问题,自主研发了See Light光学虚拟仿真实验平台,并基于该平台实现了与仿真实验深度融合的教学辅助功能。应用该平台在基础实验教学与创新能力培养两个方面开展教学实践,探索线上、线下相结合的混合式实验教学模式,改进实验教学中的个人能力评价方法,辅助教师开展智能化和个性化实验教学。