分数傅里叶与数字全息：彩色图像加密新策略

本文主要探讨了一种创新的彩色图像加密技术，即"基于分数傅里叶变换与数字全息的彩色图像加密"。该研究发表于2016年，由浙江师范大学信息光学研究所的吴迪和金伟民共同完成，两位作者分别在光学信息处理领域有深入的研究和实践经验。 文章的核心思想是将待加密的彩色图像分解为红(R)、绿(G)和蓝(B)三个颜色通道，构建一个联合图。利用数字全息技术的特性，将这个联合图与随机相位掩膜的联合功率谱进行记录，形成加密图。这种加密过程不仅保留了光学加密的保密性，还巧妙地利用了数字全息的高保真度，能够有效地保护图像信息。 为了确保安全性和可靠性，文中引入了附加的参考光，记录了含有随机相位掩膜的数字全息图，这相当于一个解密密钥。通过频率滤波技术，可以提取出有效的加密信息。解密时，通过对这些数据进行数值计算，理论上能够准确地恢复原始的彩色图像。这种方法避免了传统加密过程中可能遇到的精密元件对齐难题，因为分数傅里叶变换的分数级被用作新的加密参数，显著提高了系统的安全性。 此外，本文的研究还符合光学领域的国际标准，被归类为中图分类号O438，并获得了国家自然科学基金(61377010)的支持。文献标识码A表明其学术质量得到了认可，且DOI编码10.14016/j．cnki．jgzz.2016.04.045进一步确认了其在学术期刊上的发表位置。 这篇研究论文提供了一种新颖且实用的彩色图像加密方案，结合了分数傅里叶变换和数字全息技术，具有良好的保密性能和实用性，对于信息安全领域有着重要的理论和实践价值。