CN109981917B - 一种二维码图像光学加密方法及其系统、装置、存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二维码图像光学加密方法及其系统、装置、存储介质，通过将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来，并对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵，然后对其进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，再在加密操作后进行基于阈值的有效信息提取与整合运算得到最终加密图像，可以避免引入额外的系统复杂度，降低多个图像之间产生的噪声串扰，并且利用二维码作为原始图像的容器，有利于后期在解密过程中对原始图像的无损恢复。

Description

一种二维码图像光学加密方法及其系统、装置、存储介质
技术领域
本发明涉及加密技术领域，尤其是一种二维码图像光学加密方法及其系统、装置、存储介质。
背景技术
随着互联网技术的高速发展与大数据时代下数据量的快速增长与交互，基于因特网的数据信息，音视频与图像传输方式逐渐替代传统的线下传输渠道，成为大量用户进行信息交互的主要手段。因此，在大数据交互背景下如何保证数据传输的私密性，安全性与传输质量成为了如今信息安全领域一个重要问题。自1995年P Refregier发明双相位随机编码技术(Double Random Phase Encoding)以来，这种基于光学的信息加密技术受到了重点关注，由于其可通过光波长，衍射距离，相位变换等多种手段对信息进行加密，目前已有相当的研究成果出现，并被广泛应用于图像加密等领域。其中包括基于传统傅里叶变换，基于菲涅尔衍射变换，基于分数傅里叶变换，基于Radon变换等多种加密方式出现。然而，在现有的基于光学的加密技术中，在实际应用的情况下至少存在以下问题：在信息传输的过程中会不可避免的遇到噪声干扰，图像污损等情况，导致最终的解密图像产生信息的丢失，严重时甚至会导致图像完全损坏而不可分辨；另外，在现有的基于多图像的光学加密技术中，会引入额外的系统复杂度，导致本就复杂的加密系统的负担进一步加重，脱离实际应用水平。且多图像加密中会不可避免的产生图像间的噪声串扰，该类噪声无法被消除。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种二维码图像光学加密方法及其系统、装置、存储介质，能够在多图像加密时实现图像无损失、无噪声串扰的光学加密传输，同时不引入额外的系统复杂度。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
第一方面，本发明实施例提出了一种二维码图像光学加密方法，包括：
将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来；
对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵：
Figure GDA0001970309330000021
其中，K为二维码图像的数量，1<i<M，1<j<N，N表示Ak的宽度，M表示Ak的高度，ak(i,j)为Ak中位置为(i,j)的像素点的像素值；
将二维码像素矩阵进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，得到初步加密图像：
Figure GDA0001970309330000022
Figure GDA0001970309330000031
其中，x和y代表物面的像素位置，x',y'代表相面的像素位置，ax,ay分别代表x方向与y方向的分数傅里叶变换阶数，且有：φx＝axπ/2,φy＝ayπ/2；
选取阈值Q，将初步加密图像进行基于阈值Q的有效信息提取与整合运算，获得最终加密图像，完成加密过程，最终加密图像矩阵为：
Figure GDA0001970309330000032
其中enn(n＝1,2...k)为加密后第n幅最终加密图像在点(i,j)处的像素值的幅值。
进一步，所述二维码图像和所述最终加密图像具有相同的尺寸。
进一步，所述阈值Q的取值与二维码图像的数量K存在以下关系：
Figure GDA0001970309330000033
进一步，所述有效信息提取采用逐列提取的方式，保留初步加密图像的行信息作为有效信息部分，丢弃第t列以后的冗余信息作为空余部分，其中t与阈值Q存在以下关系：
Figure GDA0001970309330000034
进一步，所述整合运算包括在其中一幅初步加密图像的空余部分中填入其他初步加密图像的有效信息部分。
进一步，利用有效信息部分的填入方式作为解密时的先验信息。
进一步，解密过程为：
对最终加密图像进行基于阈值Q的分割与填充操作，获得待解密图像；
根据分数傅立叶变换阶数ax,ay，对待解密图像进行基于分数傅里叶变换的光学解密操作，并进行二值化处理，获得初步解密图像；
对初步解密图像进行噪声消除，获得最终解密图像。
第二方面，本发明实施例还提出了一种二维码图像光学加密系统，包括：
加密模块和解密模块，其中，所述加密模块包括：
储存单元，用于将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来；
变换单元，用于对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵；
初步加密单元，用于将二维码像素矩阵进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，得到初步加密图像；
最终加密单元，用于选取阈值Q，将初步加密图像进行基于阈值Q的有效信息提取与整合运算，获得最终加密图像，完成加密过程；
所述解密模块包括：
分割填充单元，用于对最终加密图像进行基于阈值Q的分割与填充操作，获得待解密图像；
初步解密单元，用于根据分数傅立叶变换阶数ax,ay，对待解密图像进行基于分数傅里叶变换的光学解密操作，并进行二值化处理，获得初步解密图像；
噪声消除单元，用于对初步解密图像进行噪声消除，获得最终解密图像。
第三方面，本发明实施例还提出了一种二维码图像光学加密装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明实施例第一方面所述的方法。
第四方面，本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行本发明实施例第一方面所述的方法。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本发明实施例提供的一种二维码图像光学加密方法，通过将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来，并对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵，然后对其进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，再在加密操作后进行基于阈值的有效信息提取与整合运算得到最终加密图像，可以避免引入额外的系统复杂度，降低多个图像之间产生的噪声串扰，并且利用二维码作为原始图像的容器，有利于后期在解密过程中对原始图像的无损恢复。
本发明实施例提供的一种二维码图像光学加密系统，通过储存单元将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来，并通过变换单元对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵，然后利用初步加密单元对其进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，再利用最终加密单元在加密操作后进行基于阈值的有效信息提取与整合运算得到最终加密图像，可以避免引入额外的系统复杂度，降低多个图像之间产生的噪声串扰，并且利用二维码作为原始图像的容器，有利于后期在解密过程中对原始图像的无损恢复。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一种二维码图像光学加密方法的一个实施例的流程图；
图2是本发明一种二维码图像光学加密方法的一个实施例中解密的流程图；
图3是本发明一种二维码图像光学加密方法的一个实施例中待加密的原始图像和二维码图像的示意图；
图4是本发明一种二维码图像光学加密方法的一个实施例中初步加密图像的示意图；
图5是本发明一种二维码图像光学加密方法的一个实施例中最终加密图像的示意图；
图6是本发明一种二维码图像光学加密方法的一个实施例中初步解密图像的示意图；
图7是本发明一种二维码图像光学加密方法的一个实施例中最终解密图像和二维码图像的示意图；
图8是传统加密方式与本发明一种二维码图像光学加密方法的最终解密图像的效果对比图；
图9是本发明一种二维码图像光学加密系统的示意图；
图10是本发明一种二维码图像光学加密装置的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在系统示意图中进行了功能单元划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的单元划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
随着互联网技术的高速发展与大数据时代下数据量的快速增长与交互，基于因特网的数据信息，音视频与图像传输方式逐渐替代传统的线下传输渠道，成为大量用户进行信息交互的主要手段。因此，在大数据交互背景下如何保证数据传输的私密性，安全性与传输质量成为了如今信息安全领域一个重要问题。自1995年P Refregier发明双相位随机编码技术(Double Random Phase Encoding)以来，这种基于光学的信息加密技术受到了重点关注，由于其可通过光波长，衍射距离，相位变换等多种手段对信息进行加密，目前已有相当的研究成果出现，并被广泛应用于图像加密等领域。其中包括基于传统傅里叶变换，基于菲涅尔衍射变换，基于分数傅里叶变换，基于Radon变换等多种加密方式出现。然而，在现有的基于光学的加密技术中，在实际应用的情况下至少存在以下问题：在信息传输的过程中会不可避免的遇到噪声干扰，图像污损等情况，导致最终的解密图像产生信息的丢失，严重时甚至会导致图像完全损坏而不可分辨；另外，在现有的基于多图像的光学加密技术中，会引入额外的系统复杂度，导致本就复杂的加密系统的负担进一步加重，脱离实际应用水平。且多图像加密中会不可避免的产生图像间的噪声串扰，该类噪声无法被消除。
基于此，本发明提供了一种二维码图像光学加密方法及其系统、装置、存储介质，通过将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来，并对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵，然后对其进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，再在加密操作后进行基于阈值的有效信息提取与整合运算得到最终加密图像，可以避免引入额外的系统复杂度，降低多个图像之间产生的噪声串扰，并且利用二维码作为原始图像的容器，有利于后期在解密过程中对原始图像的无损恢复。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
参照图1，本发明的第一实施例提供了一种二维码图像光学加密方法，包括但不限于以下步骤：
S100:将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来；
S200:对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵；
S300:将二维码像素矩阵进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，得到初步加密图像；
S400:选取阈值Q，将初步加密图像进行基于阈值Q的有效信息提取与整合运算，获得最终加密图像，完成加密过程。
在步骤S200中，变换后的二维码像素矩阵可以表示为：
Figure GDA0001970309330000091
其中，K为二维码图像的数量，1<i<M，1<j<N，N表示Ak的宽度，M表示Ak的高度，ak(i,j)为Ak中位置为(i,j)的像素点的像素值；
在步骤S300中，进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，具体为：
Figure GDA0001970309330000092
Figure GDA0001970309330000101
其中，x和y代表物面的像素位置，x',y'代表相面的像素位置，ax,ay分别代表x方向与y方向的分数傅里叶变换阶数，且有：φx＝axπ/2,φy＝ayπ/2；并且，每一幅二维码图像所使用的加密阶数与空域和频域的随机相位板保持一致，即保持每一幅二维码图像使用的密钥一致，避免出现解密失败的情况。在本实施例中分数傅里叶变换的加密阶数分别为ax＝0.75,bx＝1.25；
在步骤S400中，最终加密图像矩阵可以表示为：
Figure GDA0001970309330000102
其中enn(n＝1,2...k)为加密后第n幅最终加密图像在点(i,j)处的像素值的幅值。
阈值Q是指可以提取的信息量，而阈值Q的大小选取直接影响后续解密得到的二维码图像的恢复质量，在一般情况下，阈值Q的大小与图像质量成正比关系。在本实施例中，选取的阈值Q为33.3。
在本实施例中，通过将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来，并对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵，然后对其进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，再在加密操作后进行基于阈值的有效信息提取与整合运算得到最终加密图像，可以避免引入额外的系统复杂度，降低多个图像之间产生的噪声串扰，并且利用二维码作为原始图像的容器，有利于后期在解密过程中对原始图像的无损恢复。
进一步地，基于第一实施例，本发明的第二实施例还提供了一种二维码图像光学加密方法，其中，所述二维码图像和所述最终加密图像具有相同的尺寸。
在本实施例中，由于分数傅里叶变换的光学加密操作对于尺寸的要求较高，通过将二维码图像和所述最终加密图像设置成相同的尺寸，可以保证加密和解密的正确性。
进一步地，基于第一实施例，本发明的第三实施例还提供了一种二维码图像光学加密方法，其中，所述阈值Q的取值与二维码图像的数量K存在以下关系：
Figure GDA0001970309330000111
在本实施例中，阈值Q与二维码图像的数量K成反比，如果将加密的二维码图像数量减少，那么二维码图像的信息量就会增加，最后出来的最终解密图像质量会提高。
进一步地，基于第一实施例，本发明的第四实施例还提供了一种二维码图像光学加密方法，其中，所述有效信息提取采用逐列提取的方式，保留初步加密图像的行信息作为有效信息部分，丢弃第t列以后的冗余信息作为空余部分，其中t与阈值Q存在以下关系：
Figure GDA0001970309330000112
在本实施例中，分别对多幅初步加密图像经过基于阈值Q的信息提取后，所得到的像素矩阵可以表示为：
Figure GDA0001970309330000121
其中enk(i,j)为第K幅初步加密图像在点(i,j)处的像素值，N表示TEMk的宽度，M表示TEMk的高度。在基于分数傅里叶变换的加密过程中，得到图像的像素值在任意像素点位置处的信息量均具有相同权重，即对加密图像的信息提取只取决于图像信息块的尺寸大小，以及所提取的信息在初步加密图像中的位置特性有关。
进一步地，基于第四实施例，本发明的第五实施例还提供了一种二维码图像光学加密方法，其中，所述整合运算包括在其中一幅初步加密图像的空余部分中填入其他初步加密图像的有效信息部分。
在进行信息提取操作后进行整合操作，具体而言就是对TEMn(n＝1,2...k)进行基于尺寸大小的信息填充融合操作，具体操作过程与信息提取的过程密切相关。获得多幅经过信息提取的初步加密图像TEM1,TEM2,...TEMK后，往图像矩阵TEM1的空余部分填入TEM2,TEM3,...TEMK中的有效信息部分，填入方式可作为加密的先验信息，进一步提高加密的安全性，此时最终加密图像的像素矩阵可以表示为：
Figure GDA0001970309330000122
进一步地，基于第一实施例，本发明的第六实施例还提供了一种二维码图像光学加密方法，其中，利用有效信息部分的填入方式作为解密时的先验信息。
在本实施例中，先验信息是使用者用于解密的其中一个参数，如无法得知此参数则无法对图像进行解密，而利用有效信息部分的填入方式作为先验信息，可以进一步加强加密的安全性，因为在填入有效信息部分时位置和大小都是任意的，这个先验信息只有加密过程才能确定。
进一步地，参照图2，基于第一实施例，本发明的第七实施例还提供了一种二维码图像光学加密方法，其中，解密过程包括但不限于以下步骤：
S510:对最终加密图像进行基于阈值Q的分割与填充操作，获得待解密图像；
S520:对待解密图像进行基于分数傅里叶变换的光学解密操作，并进行二值化处理，获得初步解密图像；
S530:对初步解密图像进行噪声消除，获得最终解密图像。
在本实施例中，解密过程是加密过程的逆过程。分割与填充操作是有效信息提取与整合运算的逆过程，即从最终加密图像分割多幅待解密图像的有效信息部分，再将每幅待解密图像的冗余部分任意填充。
对待解密图像进行基于分数傅里叶变换的光学解密操作，具体为：假设初步解密图像为ξe(xb)，已知的加密阶数分别为ax,ay，且用于加密的随机相位板信息为α(.),β(.)。
首先选取解密阶数为-(ay-ax),进行基于分数傅里叶变换的解密运算如下：
he(xa,ya)＝F-(b-a)[ξe(xb,yb)]
获得解密图像he(xa,ya)，进通过与第二个随机相位板β(.)的共轭β*(.)进行乘法运算，来初步解密随机相位板的相位置乱效果，获得仅通过阶数为ax的加密图像。运算如下：
ge(xa)＝he(xa)β*(xa)
最后，通过对中间图像ge(xa)进行解密阶数为-ax的分数傅立叶解密操作，并对所获得的复数矩阵信息进行取模运算，运算过程如下：
f(x0,y0)＝F-a[ge(xa,ya)]＝f(x0,y0)α(x0,y0)
f(x,y)＝|f(x0,y0)a(x0,y0)|
最后再通过图像的二值化操作，得到多幅初步解密图像。
图像的二值化操作，就是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的只有黑和白的视觉效果。
在本实施例中，采用自适应NR算法对初步解密图像进行噪声消除，获得最终解密图像，对比传统的图像解密复原算法，有利于保证最终解密图像的图像质量。
图3-图8利用实际例子对本发明实施例的加密和解密过程进行展示，便于对本发明实施例进行展示。
另外，参照图9，本发明的第八实施例还提供了一种二维码图像光学加密系统，包括：
加密模块和解密模块，其中，所述加密模块包括：
储存单元，用于将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来；
变换单元，用于对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵；
初步加密单元，用于将二维码像素矩阵进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，得到初步加密图像；
最终加密单元，用于选取阈值Q，将初步加密图像进行基于阈值Q的有效信息提取与整合运算，获得最终加密图像，完成加密过程；
所述解密模块包括：
分割填充单元，用于对最终加密图像进行基于阈值Q的分割与填充操作，获得待解密图像；
初步解密单元，用于对待解密图像进行基于分数傅里叶变换的光学解密操作，并进行二值化处理，获得初步解密图像；
噪声消除单元，用于对初步解密图像进行噪声消除，获得最终解密图像。
本实施例中的二维码图像光学加密系统，与上述第一至第七实施例中二维码图像光学加密基于相同的发明构思，通过储存单元将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来，并通过变换单元对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵，然后利用初步加密单元对其进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，再利用最终加密单元在加密操作后进行基于阈值的有效信息提取与整合运算得到最终加密图像，可以避免引入额外的系统复杂度，降低多个图像之间产生的噪声串扰，并且利用二维码作为原始图像的容器，有利于后期在解密过程中对原始图像的无损恢复。
参照图10，本发明的第十实施例还提供了一种二维码图像光学加密装置，包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述第一至第七实施例中任意一种二维码图像光学加密方法。
该装置可以是任意类型的智能终端，例如手机、平板电脑、个人计算机等。
处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的二维码图像光学加密方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行二维码图像光学加密装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述任一方法实施例的二维码图像光学加密方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据二维码图像光学加密装置的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该二维码图像光学加密装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述一个或者多个处理器执行时，执行上述任意方法实施例中的二维码图像光学加密方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至S400，图2中的方法步骤S510至S530。
本发明的第十一实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，例如，被图10中的一个处理器执行，可使得上述一个或多个处理器执行上述方法实施例中的一种二维码图像光学加密方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至S400，图2中的方法步骤S510至S530，实现图9中二维码图像光学加密系统各个单元的功能。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种二维码图像光学加密方法，其特征在于，包括：
将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来；
对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵；
将二维码像素矩阵进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，得到初步加密图像；
选取阈值Q，将初步加密图像进行基于阈值Q的有效信息提取与整合运算，获得最终加密图像，完成加密过程；
其中，所述阈值Q的取值与二维码图像的数量K存在以下关系：
Figure FDA0002781217490000011
所述有效信息提取采用逐列提取的方式，保留初步加密图像的行信息作为有效信息部分，丢弃第t列以后的冗余信息作为空余部分，其中t与阈值Q存在以下关系：
Figure FDA0002781217490000012
N表示TEMk的宽度，TEMk为多幅初步加密图像经过基于阈值Q的信息提取后的像素矩阵；
所述整合运算包括在其中一幅初步加密图像的空余部分中填入其他初步加密图像的有效信息部分。
2.根据权利要求1所述的一种二维码图像光学加密方法，其特征在于：所述二维码图像和所述最终加密图像具有相同的尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种二维码图像光学加密方法，其特征在于：利用有效信息部分的填入方式作为解密时的先验信息。
4.根据权利要求1所述的一种二维码图像光学加密方法，其特征在于，解密过程为：
对最终加密图像进行基于阈值Q的分割与填充操作，获得待解密图像；所述分割与填充操作是有效信息提取与整合运算的逆过程；
对待解密图像进行基于分数傅里叶变换的光学解密操作，并进行二值化处理，获得初步解密图像；
对初步解密图像进行噪声消除，获得最终解密图像。
5.一种二维码图像光学加密系统，其特征在于，包括：加密模块和解密模块，其中，所述加密模块包括：
储存单元，用于将待加密的原始图像利用二维码图像储存起来；
变换单元，用于对二维码图像进行灰度变换，得到变换后的二维码像素矩阵；
初步加密单元，用于将二维码像素矩阵进行基于分数傅里叶变换的光学加密操作，得到初步加密图像；
最终加密单元，用于选取阈值Q，将初步加密图像进行基于阈值Q的有效信息提取与整合运算，获得最终加密图像，完成加密过程；其中，所述阈值Q的取值与二维码图像的数量K存在以下关系：
Figure FDA0002781217490000021
所述有效信息提取采用逐列提取的方式，保留初步加密图像的行信息作为有效信息部分，丢弃第t列以后的冗余信息作为空余部分，其中t与阈值Q存在以下关系：
Figure FDA0002781217490000022
N表示TEMk的宽度，TEMk为多幅初步加密图像经过基于阈值Q的信息提取后的像素矩阵；
所述整合运算包括在其中一幅初步加密图像的空余部分中填入其他初步加密图像的有效信息部分；
所述解密模块包括：
分割填充单元，用于对最终加密图像进行基于阈值Q的分割与填充操作，获得待解密图像；所述分割与填充操作是有效信息提取与整合运算的逆过程；
初步解密单元，用于对待解密图像进行基于分数傅里叶变换的光学解密操作，并进行二值化处理，获得初步解密图像；
噪声消除单元，用于对初步解密图像进行噪声消除，获得最终解密图像。
6.一种二维码图像光学加密装置，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
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