CN110139001B - 一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及*** - Google Patents
一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN110139001B CN110139001B CN201910371521.0A CN201910371521A CN110139001B CN 110139001 B CN110139001 B CN 110139001B CN 201910371521 A CN201910371521 A CN 201910371521A CN 110139001 B CN110139001 B CN 110139001B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- image
- encryption
- phase
- decryption
- fingerprint authentication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/1347—Preprocessing; Feature extraction
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0861—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0863—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords involving passwords or one-time passwords
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/32—Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
- H04N1/32101—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
- H04N1/32144—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title embedded in the image data, i.e. enclosed or integrated in the image, e.g. watermark, super-imposed logo or stamp
- H04N1/32149—Methods relating to embedding, encoding, decoding, detection or retrieval operations
- H04N1/32267—Methods relating to embedding, encoding, decoding, detection or retrieval operations combined with processing of the image
- H04N1/32272—Encryption or ciphering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Collating Specific Patterns (AREA)
- Image Input (AREA)
Abstract
本发明公开了一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及***;该加/解密方法包含以下步骤:对录入的指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱;对幅度谱进行对数极坐标变换,获取该变换结果的相位,并将计算得到的相位确定为加/解密密钥;将加密密钥与预设的明文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到加密后的密文图像;将解密密钥与密文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到解密后的明文图像。本发明通过该基于傅里叶变换和对数极坐标变换计算,分别可得到加密密钥和解密密钥;尤其是在解密过程中,使得正确的非标准指纹图像在存在多种失真现象时仍可以通过光学指纹认证***的认证。
Description
技术领域
本发明涉及光学指纹认证领域,尤其涉及一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及***。
背景技术
指纹认证作为主要的个人身份认证方式之一,其原理主要是利用指纹信息作为密钥进行明文的加密、解密,现已广泛应用于金融业加密、电子设备登录、边境检查等场景中。目前大多数指纹认证***都是通过计算机算法数字化实现的,而作为一种替代方法,已有学者尝试构建光学指纹认证***,与数字***相比,光学***具有信息处理速度快、数据容量大、多维能力强等潜在优势。
近年来,利用光学方法进行数字图像加密引起了人们的极大兴趣。在光学图像加密技术中,最具有代表性的是基于光学4f***的双随机相位编码技术。该技术开辟了光学图像加密的新领域,基于该技术诞生了一大批光学加密新方法和新技术。然而,大多数基于双随机相位编码方法的图像加密***存在如下缺点和不足:(1)加密***的密钥空间小,且安全性不高;(2)当执行解密任务时,***对所输入的解密图像的容错率较低,无法识别失真的解密图像。
发明内容
本申请提供了一种光学指纹认证加密与解密方法、装置及***,可以解决现有技术中加密***的密钥空间小,且安全性不高,以及无法识别失真的解密图像的技术问题。
本发明第一方面提供一种光学指纹认证的加密方法,所述加密方法包括以下步骤:
对录入的标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱;
对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位,并将所述相位确定为加密密钥;
将所述加密密钥与预设的明文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到加密后的密文图像。
所述对录入的标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱的步骤,具体包括:
对录入的所述标准指纹图像进行傅里叶变换,并获取所述标准指纹图像在傅里叶变换后的不同频率下的幅度;
可选的,通过高通滤波器从所述幅度中获取高频部分的幅度谱。
可选的,所述对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位的步骤,具体包括:
对所述幅度谱p′(u,v)进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位为exp(j2πp'(u,v))。
可选的,所述得到加密后的密文图像的步骤,具体包括:采用以下方式计算所述密文图像g(x,y),
本发明的第二方面是提供一种光学指纹认证的解密方法,所述解密方法包括以下步骤:
对录入的非标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱;
对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位,以及获取所述相位的复共轭参数,并将所述复共轭参数确定为解密密钥;
将所述解密密钥与待解密的密文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到所述密文图像解密后的明文图像。
可选的,所述对幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位的步骤,具体包括:
对所述幅度谱q'(u,v)进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位为exp(j2πq'(u,v)),以及获取所述相位的复共轭参数为exp(-j2πq'(u,v))。
可选的,所述得到所述密文图像解密后的明文图像的步骤,具体包括:采用以下方式计算所述明文图像f′(x,y),
f′(x,y)=|IFT{FT[g(x,y)]exp(-j2πq'(u,v))}|
其中,FT为傅里叶变换,IFT为傅里叶逆变换,g(x,y)为所述密文图像,exp(-j2πq'(u,v))为所述相位的复共轭参数。
本发明的第三方面提供一种光学指纹认证的加密装置,所述加密装置包括:
加密处理模块,用于对录入的标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱;
加密计算模块,用于对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位,并将所述相位确定为加密密钥;
加密模块,用于将所述加密密钥与预设的明文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到加密后的密文图像。
本发明的第四方面提供一种光学指纹认证的解密装置,所述解密装置包括:
解密处理模块,用于对录入的非标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱;
解密计算模块,用于对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位,以及获取所述相位的复共轭参数,并将所述复共轭参数确定为解密密钥;
解密模块,用于将所述解密密钥与待解密的密文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到所述密文图像解密后的明文图像。
本发明的又一方面提供一种光学指纹认证***,所述认证***包括加密装置与解密装置,所述加密装置为上述的一种光学指纹认证的加密装置,所述解密装置为上述的一种光学指纹认证的解密装置。
本发明提供的一种光学指纹认证加密与解密方法、装置及***,可通过基于傅里叶变换和对数极坐标变换计算,分别得到加密密钥和解密密钥;尤其是在解密过程中,将一幅移位、旋转和缩放的指纹图像转化为只具有移位现象的幅度谱,再利用双随机相位编码指纹认证***中的纯相位相关滤波机制的位移不变性,使得解密出来的明文图像仍然可以保持正确,从而使得正确指纹图像在存在多种失真现象时仍可以通过光学指纹认证***的认证;该认证方法及***可有效区分移位、旋转、缩放的正确指纹和完全错误的指纹,具有很强的鲁棒性;同时,该光学指纹认证是基于随机相位编码***,提供双随机相位掩膜,提高加密过程的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的光学指纹认证的加密步骤图;
图2为本申请实施例的光学指纹认证的解密步骤图;
图3为本申请实施例的光学指纹认证***正确非标准指纹的解密流程图;
图4为本申请实施例的光学指纹认证***错误非标准指纹的解密流程图。
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。
由于现有技术中,加密***的密钥空间小,且安全性不高;以及当执行解密任务时,***对所输入的解密图像的容错率较低,无法识别失真的解密图像技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明提出一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及***,该光学指纹认证的加密与解密方法、装置及***结合双随机相位编码***,可以解决现有技术中加密***的密钥空间小,且安全性不高,以及无法准确区分失真与错误的指纹图像的技术问题。
请参考图1,图1为本申请实施例的光学指纹认证的加密步骤图;
本发明第一方面提供一种光学指纹认证的加密方法,加密方法包括以下步骤:
S101:对录入的标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱;
S102:对幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取变换结果的相位,并将相位确定为加密密钥;
S103:将加密密钥与预设的明文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到加密后的密文图像。
在本实施例中,上述标准指纹是指:双随机相位编码光学***对个人的指纹图像信息进行首次录入与收集的指纹图像,该指纹图像用于参与双随机相位编码光学***的加密过程,进一步的,标准指纹图像还用于作为解密过程所输入的非标准指纹图像的对比对象。
在本申请中,基于双随机相位编码(Double Random Phase Encoding,DRPE)实现光学指纹认证的加密与解密方法,加密过程中,首先,相干光穿过待加密的图像和该***所提供的第一个随机相位掩膜,然后再穿过双随机相位编码***的第一透镜,便可实现傅里叶变换,变换结果位于傅里叶平面上;当相干光束穿过傅里叶变换结果和双随机相位编码***所提供的第二个随机相位掩膜,接着经过双随机相位编码***的第二透镜,这个过程为傅里叶逆变换,可实现加密过程;本申请的光学指纹认证是基于双随机相位编码***,该***提供的第一随机相位掩膜和第二随机相位掩膜,参与加密和解密过程,提高了光学指纹认证的安全性;进一步的,双随机相位掩膜还可作为加密密钥,提高了加密***的密钥空间。
本申请所运用的傅里叶变换(Fourier Transform),在数学意义上,傅里叶变换是将一个函数转换为一系列周期函数来处理的。在物理意义上,傅里叶变换是将图像从空间域转换到频率域,其逆变换是将图像从频率域转换到空间域。换句话说,傅里叶变换的物理意义是将图像的灰度分布函数变换为图像的频率分布函数。
进一步的,对录入的标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱的步骤,具体包括:
对录入的标准指纹图像进行傅里叶变换,并获取标准指纹图像在傅里叶变换后的不同频率下的幅度;在本实施例中,上述的傅里叶变换是将指纹图像的灰度分布函数变换为图像频率分布函数的形式;
进一步的,通过高通滤波器从幅度获取高频部分的幅度谱。
在本申请的实施例中,对高频部分的幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取变换结果的相位步骤,具体包括:对幅度谱p′(u,v)进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取变换结果的相位为exp(j2πp'(u,v)),相位exp(j2πp'(u,v))可作为加密密钥。
在本申请的实施例中,得到加密后的密文图像步骤,具体包括:采用以下方式计算密文图像g(x,y),
其中,FT为傅里叶变换,IFT为傅里叶逆变换,f(x,y)表示明文图像,为随机相位掩膜;将明文图像f(x,y)与加密密钥exp(j2πp'(u,v))作为双随机相位编码光学***的输入,通过对明文图像及随机相位掩膜进行傅里叶变换的计算,并结合加密密钥进行计算,得到明文图像的加密结果,该加密结果为密文图像,该密文图像作为双随机相位光学***的加密结果;以此种加密方式对***进行加密可实现以随机相位掩膜密钥,同时可提高双随机相位光学指纹认证***的安全系数。
请参考图2,图2为本申请实施例的光学指纹认证的解密步骤图;
本发明的第二方面是提供一种光学指纹认证的解密方法,解密方法包括以下步骤:
S201:对录入的非标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱;
S202:对幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取变换结果的相位,以及获取相位的复共轭参数,并将复共轭参数确定为解密密钥;
S203:将解密密钥与待解密的密文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到密文图像解密后的明文图像。
在本实施例中,上述非标准指纹图像指:在把非标准指纹图像录入双随机相位编码光学***时,该指纹图像用于参与双随机相位编码光学***的解密过程,与已录入的标准指纹图像相比,存在平移、旋转、缩放等失真现象的指纹图像。
进一步的,对录入的非标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱得的步骤,具体包括:
对录入的非标准指纹图像进行傅里叶变换,并获取标准指纹图像在傅里叶变换后的不同频率下的幅度;在本实施例中,上述的傅里叶变换是将指纹图像的灰度分布函数变换为图像频率分布函数的形式;
进一步的,通过高通滤波器从不同频率下的幅度中获取高频部分的幅度谱。
在本实施中,对幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取变换结果的相位,以及获取相位的复共轭参数的步骤,具体包括:对幅度谱q'(u,v)进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取变换结果的相位为exp(j2πq'(u,v)),以及获取相位的复共轭参数为exp(-j2πq'(u,v))。
在本实施例中,若上述非标准指纹图像是正确的指纹图像(非标准指纹图像与上述标准指纹图像同一根手指所录入的指纹图像,即使非标准指纹图像与标准指纹图像相比存在失真现象,也是正确的指纹图像),通过傅里叶变换以及对数极坐标变换的联立作用,使得到的幅度谱,与上述标准指纹图像通过傅里叶变换和对数极坐标变换得到的幅度谱相比,仅存在位移的现象,进一步的,在双随机相位编码光学指纹认证***具有位移不变性,因此,非标准指纹图像的幅度谱的相位exp(j2πq'(u,v))与加密密钥exp(j2πp'(u,v))是等价的,该幅度谱的相位的复共轭参数exp(-j2πq'(u,v))可作为解密密钥。
进一步的,得到密文图像解密后的明文图像的步骤,具体包括:采用以下方式计算明文图像f′(x,y),
f′(x,y)=|IFT{FT[g(x,y)]exp(-j2πq'(u,v))}|
其中,FT为傅里叶变换,IFT为傅里叶逆变换,g(x,y)为密文图像,exp(-j2πq'(u,v))为非标准指纹图像经过变换(傅里叶变换、高通滤波处理、对数及坐标变换)后的幅度谱的相位的复共轭参数,作为解密密钥;将密文图像与解密密钥作为双随机相位编码光学***的输入,对密文图像进行傅里叶变换后结合解密密钥进行傅里叶逆变换,进而得到新的明文图像f′(x,y)。
请参考图3,图3为本申请实施例的光学指纹认证***正确非标准指纹的解密流程图;将非标准指纹图像进行傅里叶变换,并保留傅里叶变换后的不同频率下的幅度q(u,v);将q(u,v)通过高通滤波器获取高频部分的幅度谱q'(u,v),并对幅度谱q'(u,v)进行对数极坐标变换,得到变换结果2(变换结果1为标准指纹图像进行加密过程得到的,变换结果2与变换结果1相比,图像仅存在位移的失真现象),获取变换结果的相位为exp(j2πq'(u,v)),以及获取该相位的复共轭参数exp(-j2πq'(u,v))作为解密密钥;将密文图像与解密密钥输入双随机相位编码光学***,对密文图像进行傅里叶变换后结合解密密钥进行傅里叶逆变换,进而得到新的明文图像f′(x,y),若该新的明文图像f′(x,y)包含明文图像f(x,y),则表示新的明文图像f′(x,y)对应的解密密钥exp(-j2πq'(u,v))是由正确的非标准指纹图像所生产的,该非标准指纹图像虽然存在位移、旋转、缩放等失真现象,但是与标准指纹图像的相比,属于同一手指的指纹图像,因而双随机相位光学指纹认证***解密成功。
请参考图4,图4为本申请实施例的光学指纹认证***错误非标准指纹的解密流程图;将非标准指纹图像进行傅里叶变换,并保留傅里叶变换后的不同频率下的幅度q(u,v);将q(u,v)通过高通滤波器获取高频部分的幅度谱q'(u,v),并对幅度谱q'(u,v)进行对数极坐标变换,得到变换结果3(变换结果1为标准指纹图像加密过程所得到的,变换结果3与变换结果1对比,图像不一样),获取变换结果3对应的相位为exp(j2πq'(u,v)),以及获取该相位的复共轭参数exp(-j2πq'(u,v))作为解密密钥;将密文图像与解密密钥输入双随机相位编码光学***,对密文图像进行傅里叶变换后结合解密密钥进行傅里叶逆变换,进而得到新的明文图像f′(x,y),若该新的明文图像f′(x,y)不包含明文图像f(x,y),只包含噪声,则表示新的明文图像f′(x,y)对应的解密密钥exp(-j2πq'(u,v))不是由正确的非标准指纹图像所生产的,该非标准指纹图像不仅存在位移、旋转、缩放等失真现象,而且与标准指纹图像的相比,不属于同一手指的指纹图像,为错误的指纹图像,因而解密失败。
本申请实施例中,光学指纹认证***录入手指指纹进行加密后,得到加密密钥,在加密过程中,仅需一次;在进行解密时,光学指纹认证***对录入手指指纹进行解密时,当解密所录入的指纹与加密所录入的指纹为同一手指指纹时,得到正确的解密密钥,解密成功,进一步的,可在光学指纹认证***录入多次指纹进行解密,以执行多次解密任务。
进一步的,在本实施例中,上述的傅里叶逆变换是将图像频率分布函数变换为指纹图像的灰度分布函数的形式。
本发明的第三方面提供一种光学指纹认证的加密装置,该加密装置包括:
加密处理模块,用于对录入的标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱;
加密计算模块,用于对高频部分的幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取变换结果的相位,并将该相位确定为加密密钥;
加密模块,用于将加密密钥与预设的明文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到加密后的密文图像。
本发明的第四方面提供一种光学指纹认证的解密装置,该解密装置包括:
解密处理模块,用于对录入的非标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱;
解密计算模块,用于对高频部分的幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取变换结果的相位,以及获取相位的复共轭参数,并将复共轭参数确定为解密密钥;
解密模块,用于将解密密钥与待解密的密文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到密文图像解密后的明文图像。
本发明的又一方面提供一种光学指纹认证***,该认证***包括加密装置与解密装置,该加密装置为上述的一种光学指纹认证的加密装置,该解密装置为上述的一种光学指纹认证的解密装置。
本发明提供的一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及***,可通过基于傅里叶变换和对数极坐标变换计算,分别得到加密密钥和解密密钥;尤其是在解密过程中,将一幅移位、旋转和缩放的指纹图像转化为只具有移位现象的幅度谱,再利用双随机相位编码指纹认证***中的纯相位相关滤波机制的位移不变性,使得解密出来的明文图像仍然可以保持正确,从而使得正确指纹图像在存在多种失真现象时仍可以通过光学指纹认证***的认证;该认证方法及***可有效区分平移、旋转、缩放的正确指纹和完全错误的指纹,具有很强的鲁棒性同时,该光学指纹认证是基于随时相位编码***,提供双随机相位掩膜,提高加密过程的安全性。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法、装置及***,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。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。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简便描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及***的描述,对于本领域的技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种光学指纹认证的加密方法,其特征在于,所述加密方法包括以下步骤:
对录入的标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱,其中,所述标准指纹图像为首次录入与收集个人的指纹图像信息的指纹图像;
对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位,并将所述相位确定为加密密钥;
将所述加密密钥与预设的明文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到加密后的密文图像。
2.如权利要求1所述一种光学指纹认证的加密方法,其特征在于,所述对录入的标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱的步骤,具体包括:
对录入的所述标准指纹图像进行傅里叶变换,并获取所述标准指纹图像在傅里叶变换后不同频率下的幅度;
通过高通滤波器从所述幅度中获取高频部分的幅度谱。
3.如权利要求1所述一种光学指纹认证的加密方法,其特征在于,所述对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位的步骤,具体包括:
对所述幅度谱p′(u,v)进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位为exp(j2πp'(u,v))。
5.一种光学指纹认证的解密方法,其特征在于,所述解密方法包括以下步骤:
对录入的非标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱,其中,所述非标准指纹图像为存在失真现象的指纹图像;
对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位,以及获取所述相位的复共轭参数,并将所述复共轭参数确定为解密密钥;
将所述解密密钥与待解密的密文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到所述密文图像解密后的明文图像。
6.如权利要求5所述一种光学指纹认证的解密方法,其特征在于,所述对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位的步骤,具体包括:
对所述幅度谱q'(u,v)进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位为exp(j2πq'(u,v)),以及获取所述相位的复共轭参数为exp(-j2πq'(u,v))。
7.如权利要求5所述一种光学指纹认证的解密方法,其特征在于,所述得到所述密文图像解密后的明文图像的步骤,具体包括:
采用以下方式计算所述明文图像,
f′(x,y)=|IFT{FT[g(x,y)]exp(-j2πq'(u,v))}|
其中,f′(x,y)为所述明文图像,FT为傅里叶变换,IFT为傅里叶逆变换,g(x,y)为所述密文图像,exp(-j2πq'(u,v))为所述相位的复共轭参数。
8.一种光学指纹认证的加密装置,其特征在于,所述加密装置包括:
加密处理模块,用于对录入的标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱,其中,所述标准指纹图像为首次录入与收集个人的指纹图像信息的指纹图像;
加密计算模块,用于对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位,并将所述相位确定为加密密钥;
加密模块,用于将所述加密密钥与预设的明文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到加密后的密文图像。
9.一种光学指纹认证的解密装置,其特征在于,所述解密装置包括:
解密处理模块,用于对录入的非标准指纹图像进行傅里叶变换,获取高频部分的幅度谱,其中,所述非标准指纹图像为存在失真现象的指纹图像;
解密计算模块,用于对所述幅度谱进行对数极坐标变换,得到变换结果,获取所述变换结果的相位,以及获取所述相位的复共轭参数,并将所述复共轭参数确定为解密密钥;
解密模块,用于将所述解密密钥与待解密的密文图像输入预置的双随机相位编码光学指纹认证***,得到所述密文图像解密后的明文图像。
10.一种光学指纹认证***,其特征在于,所述认证***包括加密装置与解密装置,所述加密装置为权利要求8所述的一种光学指纹认证的加密装置,所述解密装置为权利要求9所述的一种光学指纹认证的解密装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910371521.0A CN110139001B (zh) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | 一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910371521.0A CN110139001B (zh) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | 一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110139001A CN110139001A (zh) | 2019-08-16 |
CN110139001B true CN110139001B (zh) | 2021-03-02 |
Family
ID=67576356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910371521.0A Active CN110139001B (zh) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | 一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110139001B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113259098B (zh) * | 2021-05-14 | 2022-09-27 | 中国科学院大学 | 一种视觉密码和双随机相位加解密方法及*** |
CN113378136B (zh) * | 2021-06-08 | 2022-10-25 | 罗克佳华(重庆)科技有限公司 | 一种指纹识别方法、装置、密码钥匙及存储介质 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7158654B2 (en) * | 1993-11-18 | 2007-01-02 | Digimarc Corporation | Image processor and image processing method |
US7607016B2 (en) * | 2001-04-20 | 2009-10-20 | Digimarc Corporation | Including a metric in a digital watermark for media authentication |
CN102073979B (zh) * | 2010-12-31 | 2012-05-02 | 南昌大学 | 基于分数梅林变换的光学图像加密方法 |
CN102800042B (zh) * | 2012-06-14 | 2014-10-29 | 南昌大学 | 基于对数极坐标变换的多图像加密方法 |
-
2019
- 2019-05-06 CN CN201910371521.0A patent/CN110139001B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110139001A (zh) | 2019-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kakkad et al. | Biometric authentication and image encryption for image security in cloud framework | |
Joseph et al. | Retracted article: a multimodal biometric authentication scheme based on feature fusion for improving security in cloud environment | |
Bhatnagar et al. | Chaos-based security solution for fingerprint data during communication and transmission | |
Hsu et al. | Homomorphic encryption-based secure SIFT for privacy-preserving feature extraction | |
Parah et al. | A new secure and robust watermarking technique based on logistic map and modification of DC coefficient | |
Li et al. | A QDCT-and SVD-based color image watermarking scheme using an optimized encrypted binary computer-generated hologram | |
CN110139001B (zh) | 一种光学指纹认证的加密与解密方法、装置及*** | |
Karawia | Image encryption based on Fisher‐Yates shuffling and three dimensional chaotic economic map | |
Sun et al. | Multiple-image encryption based on cascaded gyrator transforms and high-dimensional chaotic system | |
Punithavathi et al. | Visual cryptography: A brief survey | |
Hashad et al. | Fusion-based encryption scheme for cancelable fingerprint recognition | |
Duan et al. | A novel comprehensive watermarking scheme for color images | |
Hosny et al. | Reversible color image watermarking using fractional-order polar harmonic transforms and a chaotic sine map | |
Mandal | Reversible steganography and authentication via transform encoding | |
Rajput et al. | A robust watermarking scheme via optimization-based image reconstruction technique | |
CN103220455A (zh) | 秘密信息隐藏装置和方法、秘密信息还原装置和方法 | |
Souza et al. | Improving biometrics authentication with a multi-factor approach based on optical interference and chaotic maps | |
Kaur et al. | Remote multimodal biometric authentication using visual cryptography | |
Chourasia | Identification and authentication using visual cryptography based fingerprint watermarking over natural image | |
Xi et al. | FE-SViT: A SViT-based fuzzy extractor framework | |
Mehta et al. | Biometric data security using joint encryption and watermarking | |
Dutta et al. | A secure algorithm for biometric-based digital image watermarking in DCT domain | |
Cao et al. | Privacy-preserving inpainting for outsourced image | |
Sarkar et al. | Blockchain-based authenticable (k, n) multi-secret image sharing scheme | |
Gouri et al. | Enhancement of multimedia security using random permutation with wavelet function |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |