CN111738897A - 一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，将多幅原始图像通过光学系统加密为散斑；利用散斑旋转去相关但有联系的性质，实现单密钥多图像加密；利用散斑缩放去相关和更换探测区域散斑去相关的性质，实现多重加密，且每层加密重级中都可以对多图像加密；解密时，少量密钥可快速解出大量图像，且图像搜索和解密可同时完成。本发明只需采用简洁的加密系统，就能实现较大的密文容量、较高的加密和解密效率、以及可靠的安全性。

Description

一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法

技术领域

本发明属于信息安全和信息光学技术领域，具体涉及一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法。

背景技术

随着计算科学和通信技术的发展，信息安全变得极为重要。自Refregier和Javidi提出双随机相位编码(DRPE)以来，光学图像加密技术因其固有的利用多参数并行运算的能力而备受关注。随后，基于波长和位置复用、干涉原理、相位检索算法、计算鬼影成像等理论的多图像加密技术也被相继提出，提升了密文的信息容量和加密效率。然而，目前的多图像加密系统基本都使用了相干照明，因而受到对相干伪影噪声和错位过于敏感的困扰。

为了避免相干照明的局限性，由非相干光照明的图像加密系统被提出和简化。这些非相干加密系统非常简单且易于搭建，极大地降低了由相干照明引起的光学操作的复杂性。此外，这些加密方法直接控制强度信息，而不是相干系统中所用的复值信号，因而有效避免了信息膨胀的问题。然而，非相干多图像加密方法目前十分少见，并且容易受到基于散斑相关法的攻击，或是为了避免被攻击而导致密文的信息容量受限，亦或是在第二重加密中只能加密一张图像导致安全等级和密文容量均受限。

因此，现有的光学图像加密技术中，以下目标无法同时得到满足：保持非相干照明下的系统简洁性和易操作性、提高安全性、提升密文信息容量和加密解密效率。

发明内容

发明目的：针对现有光学图像加密技术中系统复杂、操作困难、安全性弱、加密解密效率低、密文信息容量低等问题，提出一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，有较大的密文容量、很高的加密和解密效率、以及可靠的安全性。

技术方案：本发明提供一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，具体包括以下步骤：

(1)确定待加密图像和一片散射介质层；

(2)基于散斑旋转去相关，使光学加密系统的点扩散函数S_1,i与密钥S_1,1去相关但有联系，获取多幅待加密图像O_i的散斑I_1,i，进行第一重多图像加密，其中i＝1,2,…代表加密的图像数；

(3)使系统的点扩散函数S_2,1与调节之前的密钥S_1,1去相关且没有任何联系，记录S_2,1作为密钥2，随后重复步骤(2)进行第二重多图像加密；

(4)重复步骤(3)，记录对应系统的点扩散函数S_j,1作为密钥j，并进行第j重多图像加密，其中j＝3,4,…代表加密重数；

(5)将探测到的所有散斑叠加，让相互去相关的散斑多路复用于一张散斑图像I中，得到密文

其中i＝1,2,…代表加密的图像数，j＝1,2,…代表加密重数；

(6)根据各个密钥S_j,1及每一重加密中S_j,i与S_j,1之间的关系，从密文I中依次解密出各幅图像O_i，且每个密钥可以解出对应加密重级中的所有图像，实现单密钥多图像解密。

进一步地，步骤(2)所述的散斑旋转可以通过绕光轴旋转散射介质层、绕光轴旋转探测相机或者数值旋转散斑图像来实现。

进一步地，所述步骤(2)包括以下步骤：

(21)记录光学加密系统的点扩散函数S_1,1作为密钥1；

(22)探测此时系统中待加密图像O₁出射的光透过散射介质层之后形成的散斑I_1,1；

(23)调节光学加密系统，使系统的点扩散函数S_1,2与密钥S_1,1去相关但有联系，即可以通过对S_1,1进行数值计算来获取S_1,2；

(24)在调节后的系统中，探测待加密图像O₂出射的光透过散射介质层后形成的散斑I_1,2；

(25)重复(23)和(24)，依次获取多幅待加密图像O_i的散斑I_1,i，其中i＝3,4,…,N。

进一步地，所述步骤(3)包括以下步骤：

(31)基于散斑缩放去相关性质，通过沿光轴平移散射介质层实现，即点扩散函数S_2,1是缩放后的密钥S_1,1，当引起缩放的介质层平移量大于相关距离范围时，S_2,1与S_1,1去相关，且没有任何联系，即无法通过对S_1,1进行数值计算来获取S_2,1；

(32)记录此时系统的点扩散函数S_2,1作为密钥2；

(33)探测待加密图像O_N+1出射的光透过散射介质层之后形成的散斑I_2,1；

(34)调节系统，使系统的点扩散函数S_2,2与密钥S_2,1去相关但有联系；

(35)探测待加密图像O_N+2出射的光透过散射介质层后形成的散斑I_2,2；

(36)重复(34)和(35)，依次获取多幅待加密图像O_N+i的散斑I_2,i，其中i＝3,4,…,M。

进一步地，步骤(4)所述的散斑I_j,i之间的角度间隔大于散斑旋转去相关角。

进一步地，所述步骤(6)包括以下步骤：

(61)选取一个密钥S_t,1，据此计算该密钥对应的点扩散函数中的其中一个S_t,k；

(62)通过计算S_t,k与密文I的互相关

从密文中解出对应的一幅图像信息，其中

代表相关运算；

(63)用密钥S_t,1解出对应加密重级中的所有图像；

(64)依次使用各个密钥，解密出所有加密重级中的全部图像。

进一步地，步骤(1)所述的待加密图像中，选择一幅或多幅用于记录所有待加密图像的加密顺序信息。

进一步地，所述步骤(31)也可通过以下方式实现：

基于散射介质层上的不同区域出射的散斑去相关的性质，通过探测从散射介质层的不同区域出射的散斑来实现，即点扩散函数S_2,1与密钥S_1,1分别来自不同的散射区域，当两区域没有重叠的部分时，点扩散函数S_2,1与S_1,1去相关，且两者之间的关系无法通过数值计算重现。

有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果：1、利用散斑缩放去相关性质和不同区域的散射光去相关的性质，提出一种多重加密方法，且在每层加密重级内都可以对多图像加密，极大提升了密文容量和加密效率；2、解密过程简单，只需对采集的唯一一张密文和几个密钥进行数值计算处理，即可解出大量的图像，且运算速度非常快，具有很高的解密效率；3、采用非相干光照明，因此加密系统极为简洁且易于实际操作，例如仅需一个投影仪、一片毛玻璃、一个相机、一台电脑即可完成加密；4、在实现多图像多重加密的同时保证了本方法能够有效抵御散斑相关法攻击、旋转散斑相关攻击、剪切粘贴攻击等，提升了系统的安全性。

附图说明

图1为本发的流程图；

图2为本发明实施例提供的图像加密系统的一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的图像解密方法的一种流程图；

图4为本发明实施例提供的一种原始图和密文；

图5为本发明实施例提供的一种对应各加密重级的密钥和多图像解密结果；

图6为本发明实施例提供的一种最终解密结果图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，具体包括以下步骤：

步骤1：确定待加密图像和一片散射介质层。

从图2的加密系统示意图可以看出，确定待加密图像和散射介质层后，将待加密图像放置在散射介质层的一侧，待加密图像发出的光透过散射介质层形成散斑光。在散射介质层另一侧放置一台相机来探测散斑，探测到的散斑强度信息输入计算机进行数值处理。很明显，整个加密系统非常简洁，系统中的各个仪器非常常见，甚至在日常生活中就能搭建出加密系统，例如用一台投影仪、一片磨砂塑料、一部手机相机、一台电脑就能实现加密。此外，系统的参数要求也很宽松，待加密图像和散射介质层之间的距离可以在30-70㎝之间调节、散射层到相机之间的距离可以在6-18㎝之间调节，整个光路只需大致保持在一条直线上即可，调节非常容易。综上，该加密系统易搭建、易操作，十分适于实际应用。

待加密图像中，可以选择其中一幅或多幅用于记录所有图像的加密顺序信息。待加密图像的呈现方式有很多，例如可以加载在空间光调制器上并结合非相干光源照射、也可以打印在幻灯片上结合非相干光源照射、或者直接加载在投影仪或显示器上。图4(a)-图4(i)所示为本发明实施例提供的9幅待加密图像。

散射介质层可以是毛玻璃，或者由随机发生器或伪随机发生器产生的随机相位掩模。在此情况下，散射介质层的厚度很薄，因而对应的记忆效应范围较大。由于待加密图像的尺寸需在散射介质层的记忆效应范围内，因此，在此情况下图像尺寸的限制较为宽松，能够满足常规的使用要求。

步骤2：基于散斑旋转去相关，使光学加密系统的点扩散函数S_1,2与密钥S_1,1去相关但有联系，进行第一重多图像加密。具体包括以下步骤：

(2.1)记录光学加密系统的点扩散函数S_1,1作为密钥1；系统点扩散函数的测量方式有很多，例如在待加密图像的平面上用一个小尺寸点光源代替，在散射层另一侧探测到的散斑即可作为系统的点扩散函数，探测到的密钥1如图5(a)所示。

(2.2)探测此时系统中待加密图像O₁出射的光透过散射介质层之后形成的散斑I_1,1；根据散斑的记忆效应，待加密图像上的每一点形成的散斑都是平移不变的，因此，由待加密图像形成的散斑可以看成是图像O₁上每个点形成的散斑的叠加，因此，探测到的散斑I_1,1＝O₁*S_1,1，其中*代表卷积运算。

(2.3)旋转散斑使旋转前后的散斑去相关，调节系统，使系统的点扩散函数S_1,2与密钥S_1,1去相关但有联系，即可以通过对S_1,1进行数值计算来获取S_1,2。旋转散斑的方式有多种，例如：绕光轴旋转散射介质层、绕光轴旋转相机、数值旋转散斑图像，如图2所示。这些方式形成的旋转散斑是等价的。散斑旋转一定角度θ之后，系统的点扩散函数变为S_1,2，当散斑旋转角θ大于散斑旋转去相关角时，密钥S_1,1与当前的点扩散函数S_1,2之间去相关，即

为常数背景噪声，其中

代表相关运算。不过，在加密过程中并不需要探测S_1,2，因为S_1,2可以通过对密钥S_1,1进行数值旋转θ角来获取。

(2.4)在调节后的系统中，探测待加密图像O₂出射的光透过散射介质层后形成的散斑I_1,2。此时探测的散斑I_1,2＝O₂*S_1,2。由于S_1,2与S_1,1之间去相关，因此，将散斑I_1,2和I_1,1叠加在一起，它们之间互不影响，可以实现两路复用的效果，即一张散斑图像中包含了两个图像的信息。

如果还要在这一重加密中继续加密图像，那么就重复进行步骤(2.3)(2.4)，依次获取多幅待加密图像O_i的散斑I_1,i，其中i＝3,4,…,N。例如，在步骤(2.4)的基础上将散斑再次旋转角度θ，系统的点扩散函数变为S_1,3，那么S_1,3与S_1,1和S_1,2都去相关，且S_1,3也可以由密钥S_1,1经过数值旋转2θ角来获取。此时探测的散斑I_1,3＝O₃*S_1,3。那么叠加后即可在一张散斑图像中实现三路复用的效果。如果继续加密图像，就可以探测到散斑I_1,i＝O_i*S_1,i，其中i＝1,2,…N，进而实现多路复用的效果，也就是将N幅图像加密在了一张散斑图像中。此外，任意一个S_1,i都可以通过对密钥S_1,1进行数值旋转来获取，因此无需探测多个点扩散函数，用同一个密钥可以解出这重加密中的所有N幅图像，大大提升了加密和解密的效率。

如果不用再向这一重加密中添加图像了，那就进入下一重加密步骤。

步骤3：使系统的点扩散函数S_2,1与调节之前的密钥S_1,1去相关且没有任何联系，并进行第二重多图像加密。具体包括以下步骤：

(3.1)调节系统，使系统的点扩散函数S_2,1与调节之前的密钥S_1,1去相关且没有任何联系，即无法通过对S_1,1进行数值计算来获取S_2,1。

调节系统的方式可以是沿光轴平移散射介质层使平移前后的散斑去相关或更换散射介质层的探测区域使更换前后探测的散斑去相关。

基于散斑缩放去相关性质，通过沿光轴平移散射介质层实现，即密钥S_j+1,1是缩放后的S_j,1，当引起缩放的介质层平移量大于相关距离范围时，S_j+1,1与S_j,1去相关，且两者之间的缩放关系无法通过数值计算来模拟重现。

基于散射介质层上的不同区域出射的散斑去相关的性质，通过探测从散射介质层的不同区域出射的散斑来实现，即S_j+1,1与S_j,1分别来自不同的散射区域，当两区域没有重叠的部分时，S_j+1,1与S_j,1去相关，且两者之间的关系无法通过数值计算重现。

以上两种实现散斑去相关的方式都是为了获取与上一层加密重级中的散斑去相关且完全没有联系的散斑。沿光轴平移散射介质层会使探测到的散斑呈现缩放效果，当介质层的平移量超过1.5mm，平移前后的散斑相关度降为0，散斑之前完全去相关，并且无法通过对平移前的散斑进行数值模拟来重现平移后的散斑。更换散射介质层的探测区域会使更换前后的散斑去相关，并且如果两次探测的区域没有任何重合的地方，那么两次探测到的散斑之间就没有任何相关度和联系，因此无法通过对第一次探测的散斑进行数值计算来模拟重现第二次探测的散斑。

此外，本发明提供的沿光轴平移散射层和更换散射层探测区域操作起来也十分简便，如图2所示，只需要沿光轴或沿散射层平面小距离平移散射介质层即可。因此，综合各因素考量，本发明实施例提供的两种方法具有明显的优势。

(3.2)记录此时系统的点扩散函数S_2,1作为密钥2。

经过(3.1)的操作后，系统的点扩散函数S_2,1与之前的密钥S_1,1完全去相关，并且两者之间没有任何联系，因此无法通过对S_1,1的数值计算来获取S_2,1。所以，需要重新探测系统的点扩散函数S_2,1作为这第二重加密的密钥2，如图5(e)所示。

(3.3)在此时的系统中，探测待加密图像O_N+1出射的光透过散射介质层之后形成的散斑I_2,1；。和步骤(2.2)一样，开始向这一重加密中添加图像。探测到的散斑I_2,1＝O_N+1*S_2,1。在图5所示的实施例中，N＝3。

(3.4)调节系统，使散斑旋转且旋转前后的散斑去相关，此时记录的系统点扩散函数S_2,2与密钥S_2,1去相关但有联系。

与步骤(2.3)一样，目的是在这一重加密中实现多图像加密。这一步骤中同样无需探测点扩散函数。

(3.5)在调节后的系统中，探测待加密图像O_N+2出射的光透过散射介质层后形成的散斑I_2,2。与步骤(2.4)一样，此时探测的散斑I_2,2＝O_N+2*S_2,2。S_2,2与S_2,1之间去相关，但S_2,2可以通过对密钥S_2,1进行数值旋转来获取。

如果还要在这一重加密中继续加密图像，那么就重复(3.4)(3.5)，依次获取多幅待加密图像O_N+i的散斑I_2,i，散斑I_2,i＝O_i*S_2,i，其中i＝N+1,N+2,…,M。对多幅图像进行叠加，进而实现多路复用的效果，也就是将M幅图像加密在一张散斑图像中。在图5所示的实施例中，M＝7。此外，这重加密中的任意一个S_2,i都可以通过对密钥S_2,1进行数值旋转来获取，无需探测多个点扩散函数，提升了加密和解密的效率。

步骤4：重复步骤3，进行第三重及以上的多图像加密，记录对应系统的点扩散函数S_j,1作为密钥j，获取多幅待加密图像O_N+M+i的散斑I_j,i，进行第j重多图像加密，其中i＝1,2,…代表加密的图像数，j＝3,4,…代表加密重数。

如果还要开始新一重的多图像加密，就重复步骤3，重复多次，可以在第j重加密中探测到散斑I_j,i＝O_i*S_j,i，其中j＝3,4,…，i>M。如图5所示，本发明实施例提供的加密方案中一共对9幅图像进行了3重加密。一般情况下能加密到三十多重，在我们的加密过程中，加密到36重。

如果不再继续增加加密重级，就进入下一步。

步骤5：将探测到的所有散斑叠加，让相互去相关的散斑多路复用于一张散斑图像I中，得到密文

其中i＝1,2,…代表加密的图像数，j＝1,2,…代表加密重数。

最终，所有探测到的散斑可以表示为I_j,i＝O_i*S_j,i，其中j＝1,2,…,T代表加密重数，i＝1,2,…,K代表加密的图像数。由于任意一个点扩散函数S_j,i与其它所有的点扩散函数之间都去相关，因此，将所有探测到的散斑I_j,i叠加在一起，散斑之间都互不影响，实现了多路复用的效果。也就是所有加密重级中的全部图像全都加密在一张密文I中，极大地提升了密文容量。密文的表达式为

其中j＝1,2,…,T，i＝1,2,…,K。在图4和图5所示的实施例中，T＝3，K＝9，最终的密文如图4(j)所示。

由于各加密重级中都能实现多图像加密，因此加密的图像数K远大于加密重数T，也就是说，只需探测少量的T个密钥，就能实现对大量的K幅图像的加密和解密。如图4和图5所示，9幅图像三重加密在一张散斑图像中，只需图5(a)、图5(e)和图5(j)所示的3个密钥，即可对全部9张图像完成加密和解密。并且实际加密的图像数K可以比图5所示的实施例中的图像数更多。

本发明在非相干照明系统的简洁性得以保证的前提下，实现了对密文容量的极大提升以及对加密效率的有效提高。

步骤6：根据各个密钥S_j,1及每一重加密中点扩散函数S_j,i与S_j,1之间的关系，从密文I中依次解密出各幅图像O_i，且每个密钥可以解出对应加密重级中的所有图像，实现单密钥多图像解密。如图3所示，具体包括以下步骤：

(6.1)确定密文I和全部T个密钥S_j,1，其中j＝1,2,…,T代表加密重数。

在上述加密流程的最后，可以确定如图4(j)所示的密文，以及图5(a)、图5(e)、图5(j)所示的所有密钥。

(6.2)选取其中的一个密钥S_t,1，其中t∈[1,T]。选定密钥t后，即可进行对第t重加密中的多幅图像进行解密。

(6.3)计算该密钥和密文的互相关解出一幅图像。

本发明实施例中的解密方法基于互相关解卷积法。该方法利用了以下性质：两个相关的点扩散函数之间的互相关等于狄拉克δ函数，呈现出脉冲尖峰的效果；两个不相关的点扩散函数的互相关等于常数背景噪声C。因此，将密钥S_t,1与密文I进行互相关计算：

可以解出第t重加密中的第1幅图像，图5(b)所示为本发明实施例中解出的第1重加密的第1幅图像。

(6.4)数值旋转密钥S_t,1。

本发明实施例中，在MATLAB软件中对密钥S_t,1进行了绕图像中心的数值旋转。旋转角度从0°逐步增大，当数值旋转角度与加密时散斑旋转的角度匹配时，旋转后的密钥与密文的互相关会从无序的散斑变成有序的图像信息，具体可通过计算图像的熵值来判断。

(6.5)计算旋转后的密钥S_t,k和密文的互相关解出另一幅图像。

第t重加密中的第k幅图像可以由数值旋转后角度匹配的S_t,k与密文I的互相关计算得到：

事实上，在搜索出匹配的旋转角度的同时，就已经完成了以上互相关计算，也就是说，角度搜索和图像解密是同时完成的，并且整个运算过程只涉及傅里叶域的矩阵乘法而不涉及迭代计算，因此解密效率非常高。图5(c)所示为本发明实施例中用数值旋转的密钥互相关的方式解出的第1重加密的第2幅图像。

(6.6)是否已将这一重加密内的图像全部解密？

在数值旋转后的匹配角度的基础上，继续增大数值旋转角，重复步骤(6.4)和步骤(6.5)，寻找匹配的角度，如果找到了，就同时完成了下一幅图像的解密。图5(d)所示本发明实施例中数值旋转密钥互相关后解出的第1重加密的第3幅图像。

当数值旋转角度增大到360°时仍然没有出现匹配的角度，说明这一重加密内的所有图像都已被解密，可以进入下一步骤。

(6.7)是否已完成所有重的解密？

依次把全部的T个密钥经过步骤(6.2)至步骤(6.6)完成所有图像的解密后，即可进入下一步骤，否则需返回步骤(6.2)继续进行解密。

图5所示为本发明实施例中解出的全部9幅图像。其中，图5(b)-图5(d)是用密钥1从第1重加密中解出的3幅图像，图5(f)-图5(i)是用密钥2从第2重加密中解出的4幅图像，图5(k)-图5(l)是用密钥3从第3重加密中解出的2幅图像。

(6.8)根据解出的一幅图像中记录的加密顺序信息对解出的所有图像进行排序。

为了提高安全性，在加密过程中，加密的图像顺序与旋转角度顺序被设置为不一致。这样，攻击者即使获取了其中一部分密钥，也难以得知图像的顺序信息，从而难以得到正确的全部信息。本发明实施例中，图5(l)所示的图像内容记录了这9幅加密图像的顺序信息。排在第1位的图像应为第2层加密重级中的第1幅图像，即图5(f)。据此，可以依次将图像进行排序，得到图6所示的最终解密结果。可以看出，最终解密出的图像顺序与图4所示的原图像顺序一致。解密完成。

综上，本发明实施例实现了高效率的多图像解密。

此外，由于多幅图像对应的散斑叠加在同一幅密文中，因此，对密文进行自相关计算，得出的结果是所有经过或未经旋转的图像自相关重叠在一起，导致无法通过密文的自相关完成对密文的攻击。又因为旋转角度间隔均匀，将密文与旋转后的密文进行互相关计算，得到的结果也是多个图像自相关重叠在一起，导致无法通过相位恢复算法完成攻击。而因为散斑的特性，导致改变散斑的一部分或提取散斑的一部分，都对散斑的影响有限，仍能解密出完整图像信息，因此对剪切粘贴攻击也具有很好的抵抗能力。另外，方法本身具有多重加密，攻击者难以获取全部的密钥，从而难以获取全部的信息，安全性本就很高。再结合上述的对图像顺序信息的隐藏，更是进一步提高了本方法的抗攻击能力。综上，本发明实施例相比现有的非相干加密技术具有更高的安全性。

结合以上对加密、解密过程的详细描述，不难看出，本发明实施例提供了一种非相干照明下具有简洁系统的、操作简单的、密文容量很大的、加密和解密效率很高的、安全性很强的多图像多重加密方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定待加密图像和一片散射介质层；

(2)基于散斑旋转去相关，使光学加密系统的点扩散函数S_1,i与密钥S_1,1去相关但有联系，获取多幅待加密图像O_i的散斑I_1,i，进行第一重多图像加密，其中i＝1,2,…代表加密的图像数；

(3)使系统的点扩散函数S_2,1与调节之前的密钥S_1,1去相关且没有任何联系，记录S_2,1作为密钥2，随后重复步骤(2)进行第二重多图像加密；

(4)重复步骤(3)，记录对应系统的点扩散函数S_j,1作为密钥j，并进行第j重多图像加密，其中j＝3,4,…代表加密重数；

(5)将探测到的所有散斑叠加，让相互去相关的散斑多路复用于一张散斑图像I中，得到密文

其中i＝1,2,…代表加密的图像数，j＝1,2,…代表加密重数；

(6)根据各个密钥S_j,1及每一重加密中S_j,i与S_j,1之间的关系，从密文I中依次解密出各幅图像O_i，且每个密钥可以解出对应加密重级中的所有图像，实现单密钥多图像解密。

2.根据权利要求1所述的一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，其特征在于，步骤(2)所述的散斑旋转可以通过绕光轴旋转散射介质层、绕光轴旋转探测相机或者数值旋转散斑图像来实现。

3.根据权利要求1所述的一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下步骤：

(21)记录光学加密系统的点扩散函数S_1,1作为密钥1；

(22)探测此时系统中待加密图像O₁出射的光透过散射介质层之后形成的散斑I_1,1；

(23)调节光学加密系统，使系统的点扩散函数S_1,2与密钥S_1,1去相关但有联系，即可以通过对S_1,1进行数值计算来获取S_1,2；

(24)在调节后的系统中，探测待加密图像O₂出射的光透过散射介质层后形成的散斑I_1,2；

(25)重复(23)和(24)，依次获取多幅待加密图像O_i的散斑I_1,i，其中i＝3,4,…,N。

4.根据权利要求1所述的一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下步骤：

(31)基于散斑缩放去相关性质，通过沿光轴平移散射介质层实现，即点扩散函数S_2,1是缩放后的密钥S_1,1，当引起缩放的介质层平移量大于相关距离范围时，S_2,1与S_1,1去相关，且没有任何联系，即无法通过对S_1,1进行数值计算来获取S_2,1；

(32)记录此时系统的点扩散函数S_2,1作为密钥2；

(33)探测待加密图像O_N+1出射的光透过散射介质层之后形成的散斑I_2,1；

(34)调节系统，使系统的点扩散函数S_2,2与密钥S_2,1去相关但有联系；

(35)探测待加密图像O_N+2出射的光透过散射介质层后形成的散斑I_2,2；

(36)重复(34)和(35)，依次获取多幅待加密图像O_N+i的散斑I_2,i，其中i＝3,4,…,M。

5.根据权利要求1所述的一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，其特征在于，步骤(4)所述的散斑I_j,i之间的角度间隔大于散斑旋转去相关角。

6.根据权利要求1所述的一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，其特征在于，所述步骤(6)包括以下步骤：

(61)选取一个密钥S_t,1，据此计算该密钥对应的点扩散函数中的其中一个S_t,k；

(62)通过计算S_t,k与密文I的互相关

从密文中解出对应的一幅图像信息，其中

代表相关运算；

(63)用密钥S_t,1解出对应加密重级中的所有图像；

(64)依次使用各个密钥，解密出所有加密重级中的全部图像。

7.根据权利要求1所述的一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，其特征在于，步骤(1)所述的待加密图像中，选择一幅或多幅用于记录所有待加密图像的加密顺序信息。

8.根据权利要求4所述的一种基于散斑去相关的多图像多重加密方法，其特征在于，所述步骤(31)也可通过以下方式实现：

基于散射介质层上的不同区域出射的散斑去相关的性质，通过探测从散射介质层的不同区域出射的散斑来实现，即点扩散函数S_2,1与密钥S_1,1分别来自不同的散射区域，当两区域没有重叠的部分时，点扩散函数S_2,1与S_1,1去相关，且两者之间的关系无法通过数值计算重现。

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