CN114915697B - 基于物理窗函数的光学图像加密方法、***及存储介质 - Google Patents

基于物理窗函数的光学图像加密方法、***及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种基于物理窗函数的光学图像加密方法、***及存储介质，***包括待加密图像显示模块，用于通过预设的光学显示器对待加密图像进行处理，得到待加密图像在三维物理空间显示的光场信息；窗函数变换模块，用于对三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，得到变换后的光学图像信息；公钥加密模块，用于对变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成加密后的公钥信息、密文信息以及私钥信息；加密图像采集模块，用于获取生成的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并将公钥信息、密文信息以及私钥信息传输到解密模块。根据本申请提供的光学图像加密***，能够克服现有光学加密***安全性差的问题，有效提高***的安全性和实用性。

Description

基于物理窗函数的光学图像加密方法、***及存储介质
技术领域
本发明涉及图像加密技术领域，特别涉及一种基于物理窗函数的光学图像加密方法、***及存储介质。
背景技术
自1995年以来的二十多年间，出现了种类繁多的光学加密***，如双随机相位编码技术、分数傅里叶变换光学加密技术、菲涅尔域光学加密技术等。实现方法多是通过傅里叶光学方法对光学信息结合密钥进行变换和还原操作。
但是，目前的光学加密方案因为加密***的线性性质，还是会面临诸如迭代算法的威胁，导致此方面研究仍然停留在实验阶段，仍处于实用性差，器件昂贵，难以推广的局面。此外，现有的光学图像加密***，无论公钥加密体制还是私钥加密体制都面临明文信息和密文信息间线性性质难以切断的难题。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于物理窗函数的光学图像加密方法、***及存储介质。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
第一方面，本申请实施例提供了一种基于物理窗函数的光学图像加密***，包括：
待加密图像显示模块，用于通过预设的光学显示器对待加密图像进行处理，得到待加密图像在三维物理空间显示的光场信息；
窗函数变换模块，用于对待加密图像在三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，得到变换后的光学图像信息；
公钥加密模块，用于对变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成加密后的公钥信息、密文信息以及私钥信息；
加密图像采集模块，用于获取生成的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并将公钥信息、密文信息以及私钥信息传输到解密模块。
在一个可选地实施例中，通过预设的光学显示器对待加密图像进行处理，得到待加密图像在三维物理空间显示的光场信息，包括：
将待加密图像依次通过扩束镜以及空间光调制器，得到待加密图像在三维物理空间显示的光场信息。
在一个可选地实施例中，对待加密图像在三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，包括：
对三维物理空间不同位置处的光场信息进行窗函数变换，不同位置处的窗函数之间采用级联的方式，或/和，
对三维物理空间同一位置处的光场信息采用不同的窗函数变换，同一位置处的不同窗函数之间采用并联的方式。
在一个可选地实施例中，窗函数包括矩形窗、费杰窗、汉宁窗、海明窗、高斯窗中的一种或多种。
在一个可选地实施例中，还包括：
像素置换模块，用于获取窗函数变换后的光学图像信息；
将窗函数变换后的光学图像信息输入预设的光学级联滤波模型进行像素置换，得到像素置换后的加密图像信息。
在一个可选地实施例中，对变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成加密后的公钥信息、密文信息以及私钥信息，包括：
通过PTFT光学图像加密方法对变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成通过公开通道传输的公钥信息、密文信息，以及生成私密通道传输的私钥信息；或，
通过PTFT光学图像加密方法对像素置换后的加密图像信息进行随机噪声加密，生成通过公开通道传输的公钥信息、密文信息，以及生成私密通道传输的私钥信息。
在一个可选地实施例中，还包括解密模块，解密模块用于根据接收的公钥信息、密文信息以及私钥信息进行解密，得到原始场景图像。
在一个可选地实施例中，解密模块，包括：
图像输入单元，用于接收加密图像采集模块传输过来的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并根据公钥信息、密文信息以及私钥信息，采用对应的显示方法对密文图像进行还原显示；
公钥解密单元，用于根据对应的公钥解密方法对还原的密文图像进行初始解密；
窗函数解密单元，用于根据对应的窗函数解密方法对初始解密图像进行窗函数解密，得到原始场景图像。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于物理窗函数的光学图像加密方法，包括：
通过预设的光学显示器对待加密图像进行处理，得到待加密图像在三维物理空间显示的光场信息；
对待加密图像在三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，得到变换后的光学图像信息；
对变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成加密后的公钥信息、密文信息以及私钥信息；
获取生成的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并将公钥信息、密文信息以及私钥信息传输到解密模块。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行以实现上述实施例提供的一种基于物理窗函数的光学图像加密方法。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请实施例提供的基于物理窗函数的光学图像加密***，在光学信息加密的过程中，使用了光学参数作为***加密密钥的实现方式，省去了制作密钥的繁琐过程，同时将光学器件参数和光学加密结合起来，实现了一套便利的光学加密***。通过多窗函数分配，实现了密钥空间的扩展，可以极大提高***安全性。同时，窗函数通过可编程控制的光学器件实现，增强了***的实用性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于物理窗函数的光学图像加密***的示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的另一种基于物理窗函数的光学图像加密***的示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种基于物理窗函数的光学图像加密方法的示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种窗函数变换方法的示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的另一种窗函数变换方法的示意图；
图6是根据一示例性实施例示出的一种计算机存储介质的示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的***和方法的例子。
目前的光学加密方案因为加密***的线性性质，还是会面临诸如迭代算法的威胁，导致此方面研究仍然停留在实验阶段，仍处于实用性差，器件昂贵，难以推广的局面。此外，现有的光学图像加密***，无论公钥加密体制还是私钥加密体制都面临明文信息和密文信息间线性性质难以切断的难题。
基于此，本申请提供了一种基于物理实现的窗函数的光学加密方案，能够克服现有光学加密***安全性差的问题，利用窗函数作为一种私钥，可以有效提高***的安全性，且因其物理可实现性，也可增强***的实用性。
下面将结合附图对本申请实施例提供的基于物理窗函数的光学图像加密***进行详细介绍。参见图1，该***具体包括以下模块。
待加密图像显示模块A1，用于通过预设的光学显示器对待加密图像进行处理，得到待加密图像在三维物理空间显示的光场信息。
其中，待加密图像为一幅二维图像数据，该数据内容可以是具体的图像，也可以是任何一种编码为二维图像形式的数据格式，可以使用常规的编码方式，也可以自定义编码方式。
具体地，获取待加密图像，通过预设的光学显示器对待加密图像进行处理，将待加密图像先通过扩束镜，然后再通过空间光调制器或者制作的振幅板，得到待加密图像在三维物理空间显示的光场信息。
通过扩束镜的激光光源可以在自由空间中呈现不包含任何信息的光场，而后通过投射或者反射式液晶空间光调制器、或者自制的振幅板将待加密信息引入平行光路，来表达待加密信息的光场信息分布。空间光调制器可以将待加密信息通过振幅手段、相位手段或者振幅相位混合手段在三维空间进行表示。需要注意的是信息不可以在同一空间位置出现重叠，如在同一个空间位置既通过振幅也通过相位来显示，这会影响解密手段的施加。至此，物理实现待加密信息的过程完成。
窗函数变换模块A2，用于对待加密图像在三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，得到变换后的光学图像信息。
结合窗函数变换的光学图像加密体制可以加速解密计算速度，而结合物理窗函数的光学加密体制可以在提升计算速度的同时进一步提高密钥空间，增加整个加密***的安全性和可靠性。
物理窗函数变换模块可以通过精确至像素级的自制硬件来实现，通过给定不同的窗函数将图像进行变换。其中，可以采用的窗函数包括矩形窗、费杰窗、汉宁窗、海明窗、高斯窗或者其他自行设计的窗函数中的一种或多种，本申请实施例对采用的窗函数形式不做具体限定。其中，实现窗函数的自制硬件可以是振幅板、空间光调制器或者其它高精度空间窗口(如光阑)。
待加密图像在三维空间传输的过程中，可以对不同位置处的光场信息进行窗函数变换。选取的数量只要满足能使所有窗函数完全包含整幅待加密图像即可。在一种可能的实现方式中，对待加密图像在三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，包括：对三维物理空间不同位置处的光场信息进行窗函数变换，不同位置处的窗函数之间采用级联的方式，如图5所示，使用矩形窗口函数在两个空间位置对待加密信息及其自由空间衍射进行窗函数变换，两个空间位置处的窗函数之间采用级联的方式。
还可以对三维物理空间同一位置处的光场信息采用不同的窗函数变换，同一位置处的不同窗函数之间采用并联的方式。如图4所示，为在同一空间位置使用多个矩形窗口函数的案例。多个窗口函数1、窗口函数N和窗口函数M之间采用并联的方式。
在通过级联方式或者并联方式使用多个窗函数进行变换时，要保证待加密图像的完整信息通过整个***，如不能在一起完成全部加密信息的采集，则需要引入分光光路同时或者差时记录最终通过光路的加密信息。
通过对待加密图像在三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，除选用的窗函数类型可以作为加密密钥外，多个窗函数下的联结方式和空间位置(包含级联中的衍射距离参数和并联中的空间位置参数)等加密信息也可以作为***的加密密钥，完成了密钥空间的扩展，提高了加密***的安全性。
可选地，本申请实施例提供的光学图像加密***，还可以包括像素置换模块，用于获取窗函数变换后的光学图像信息，将窗函数变换后的光学图像信息输入预设的光学级联滤波模型进行像素置换，得到像素置换后的加密图像信息。
通过像素置换模块，进一步提升此光学图像加密***的安全性，利用像素置换方式对图像进行进一步的加密。
像素置换模块可以将经过物理窗函数的光学图像信息进行像素置换，得到新的置换后的加密图像信息。像素置换模块可以使用数字方式，还可以使用液晶空间光调制器(或刻蚀的二元光学元件)组成的光学级联滤波模型实现。光学级联滤波模型的实现手段是利用结合多向空间衍射推导算法实现的，通过设置多层的三维自由空间衍射模型得以实现。具体实现方式如下：光学级联也是多层空间约束，通过对不同的空间位置进行相位或者振幅调整达到像素置换的目的，这需要根据加密信息进行设置，通过已知的原始待加密图像和想要的置换结果，结合自由空间衍射前向传播和后向传播即可得到各空间位置的复振幅约束，进而确定多层空间约束信息，因此也可以将其视为额外增加的密钥信息。基于光学级联滤波模型的像素置换模块需要具有足够的硬件支持，因此在实际考虑应用场景成本和加密需求时，需要做适当的取舍或者采用纯数字手段实现。
公钥加密模块A3，用于对变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成加密后的公钥信息、密文信息以及私钥信息。
在一种可选地实施方式中，若光学图像加密***没有加入像素置换模块，则通过公钥加密模块直接对窗函数变换后的光学图像信息进行随机噪声加密。根据密码学要求，随机噪声具有绝对的安全性，利用此步骤可以保证无密钥的非法用户无法在只知道密文的情况下对原始明文信息实现破译。公钥加密模块可以将随机分布的光场图像信息进一步加密成为随机白噪声信息。
公钥加密方法可以选取任一种现有的光学图像加密手段，如PTFT加密手段及其变种，或者其他光学加密方法，其加密实现方式因选取的手段而异，加密后将产生可以公开传输的公钥信息、密文信息，以及私密通道传输的私钥信息。其中私钥信息是窗函数类型、排布手段和像素置换的空间约束，公钥是最后用于获得密文而使用的加密密钥，密文是最后的加密产物。选择公钥加密方式是因为公钥加密体制可以破坏光学图像加密***的线性性质，打破明文和密文的空间联系。
可选地，若光学加密***在物理窗函数变换后，又实施了像素置换，则通过公钥加密模块对像素置换后的加密图像信息进行随机噪声加密。生成通过公开通道传输的公钥信息、密文信息，以及生成私密通道传输的私钥信息。
通过多向空间衍射推导算法实现的光学级联滤波模型，实现了像素置换的物理实现方法，通过合理设计二元光学元件或者透射式空间光调制器编码参数，可以利用自由空间衍射的光学并行计算能力，极大提升计算速度。
加密图像采集模块A4，用于获取生成的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并将公钥信息、密文信息以及私钥信息传输到解密模块。
加密图像采集模块可以将最终的随机白噪声信息作为密文进行图像采集，图像采集过程就是获取生成的公钥信息、密文信息以及私钥信息的过程，并保存和传输给解密模块的图像输入单元。
加密图像采集模块，可以使用CCD或者CMOS光学图像探测器，对于一些特殊的公钥加密体制也可以使用桶探测器和线探测器等方式，取决于光学图像公钥加密体制的选择，至此完成了全部的加密过程。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种基于物理窗函数的光学图像加密***的示意图，如图2所示，本申请实施例提供的光学图像加密***，不仅包括加密部分的待加密图像显示模块、窗函数变换模块、像素置换模块、公钥加密模块和加密图像采集模块，还可以包括解密部分，解密部分包括图像输入模块、公钥解密模块、像素逆置换模块以及窗函数解密模块。
在一个可选地实施例中，解密模块用于根据接收的公钥信息、密文信息以及私钥信息进行解密，得到原始场景图像。其中，解密模块，包括：
图像输入单元，用于接收加密图像采集模块传输过来的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并根据公钥信息、密文信息以及私钥信息，采用对应的显示方法对密文图像进行还原显示。
通过公共通信通道可以传输密文信息和公钥信息，通过安全的私钥通道可以传输私钥信息，合法用户在得到上述信息后留存所有信息用于后续解密步骤，并通过解密模块的图像输入单元显示光学密文至物理空间。
与加密***中的待加密图像显示模块对应，可以通过投射或者反射式液晶空间光调制器、或者自刻蚀手段引入平行光路来实现，通过结合扩束镜的激光光源将待加密信息加载为光场信息分布。与待加密图像显示模块不同的是，图像输入单元，密文信息需要根据公钥加密模块中加密手段的选择来确定密文的形式为振幅型、相位型或者复振幅型，而后进一步对密文信息选择对应的密文显示手段并进行显示操作。最终，图像输入单元完成密文图像的显示过程。
公钥解密单元，用于根据对应的公钥解密方法对还原的密文图像进行初始解密。
公钥解密单元的解密方法对应公钥加密模块，首先根据选取的光学图像公钥加密方法利用获得的密文、公钥和私钥进行解密操作。具体公钥解密单元具体的实现方式和器件选择取决于公钥加密模块中公钥加密方式的选择，该方式可以是现有的任一种加密解密方式。例如，公钥加密模块采用PTFT加密手段，则公钥解密单元采用与PTFT加密手段对应的解密手段。
可选地，若加密***采用了像素置换模块进行进一步加密，则解密***也采用像素逆置换单元，对公钥解密后的初始解密信息进行像素逆置换。
具体地，经过公钥解密单元的初步解密后，如果加密过程中选择了像素置换过程，则在最终解密步骤前，需要使用像素逆置换过程。此步骤与像素置换步骤对应。实现方式可以采用数字方式或者液晶空间光调制器(或刻蚀的二元光学元件)组成的光学级联滤波模型实现，但需要注意的是在使用上述方式的过程中，需要将目前经过初步解密的图像信息的复振幅共轭信息放在入射的物理空间平面处，这样原始的光学级联滤波模型就仍然可以使用。
窗函数解密单元，用于根据对应的窗函数解密方法对初始解密图像进行窗函数解密，得到原始场景图像。
具体地，利用窗函数解密单元对初步解密图像进行最终解密，并记录下解密后的明文信息。窗函数解密单元利用窗函数解密算法根据图像输入模块的光学参数、像素置换方法和窗函数信息对明文窗函数变换信息进行解密，还原得到原始场景图像。
利用窗函数解密算法得到原始场景图像的过程为：估计密文图像的初始相位，利用图像输入单元的光学参数获得图像输入单元的光学***脉冲响应，利用脉冲响应得到初始相位在使用不同窗函数下的复振幅信息，取其中的相位信息采集到的实际振幅信息组合得到新的复振幅信息，再利用新的复振幅信息和光学***脉冲响应的共轭得到密文的新的初始相位，此即为一次迭代过程。对初始相位不断迭代，利用最终的初始相位与密文图像得到的复振幅信息，以该复振幅信息的振幅部分为实际明文信息，对于多窗函数情形，要考虑彼此交集作为相互验证的信息，提高迭代速率和还原准确性，对于独占区则以其应用的窗函数作为唯一可信解，整体的还原效果受所选择的窗函数方法影响。至此完成全部物理窗函数光学图像解密过程。
本申请实施例提供的基于物理窗函数的光学图像加密***，在光学信息加密的过程中，使用了光学参数作为***加密密钥的实现方式，省去了制作密钥的繁琐过程，同时将光学器件参数和光学加密结合起来，实现了一套便利的光学加密***。通过使用物理窗函数对加密信息进行转换，将窗函数类型、排布手段和像素置换的空间约束等信息一起作为私钥，实现了密钥空间的扩展，可以极大提高***安全性。同时，窗函数通过可编程控制的光学器件实现，因其物理可实现性，也可增强***的实用性。
本申请实施例还提供一种基于物理窗函数的光学图像加密方法，如图3所示，该方法包括：
S301通过预设的光学显示器对待加密图像进行处理，得到待加密图像在三维物理空间显示的光场信息。
S302对待加密图像在三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，得到变换后的光学图像信息。
S303对变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成加密后的公钥信息、密文信息以及私钥信息。
S304获取生成的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并将公钥信息、密文信息以及私钥信息传输到解密模块。
在一个可选地实施例中，在执行步骤S302之后，还包括：获取窗函数变换后的光学图像信息，将窗函数变换后的光学图像信息输入预设的光学级联滤波模型进行像素置换，得到像素置换后的加密图像信息。
在一个可选地实施例中，对变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成加密后的公钥信息、密文信息以及私钥信息，包括：
通过PTFT光学图像加密方法对变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成通过公开通道传输的公钥信息、密文信息，以及生成私密通道传输的私钥信息；或，
通过PTFT光学图像加密方法对像素置换后的加密图像信息进行随机噪声加密，生成通过公开通道传输的公钥信息、密文信息，以及生成私密通道传输的私钥信息。
在一个可选地实施例中，将公钥信息、密文信息以及私钥信息传输到解密模块之后，解密模块根据接收的公钥信息、密文信息以及私钥信息进行解密，得到原始场景图像。
在一个可选地实施例中，解密模块根据接收的公钥信息、密文信息以及私钥信息进行解密，得到原始场景图像，包括：
接收加密图像采集模块传输过来的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并根据公钥信息、密文信息以及私钥信息，采用对应的显示方法对密文图像进行还原显示；
根据对应的公钥解密方法对还原的密文图像进行初始解密，根据对应的窗函数解密方法对初始解密图像进行窗函数解密，得到原始场景图像。
需要说明的是，上述实施例提供的基于物理窗函数的光学图像加密***在执行基于物理窗函数的光学图像加密方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的基于物理窗函数的光学图像加密***与基于物理窗函数的光学图像加密方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本申请实施例还提供一种与前述实施例所提供的基于物理窗函数的光学图像加密方法对应的计算机可读存储介质，请参考图6，其示出的计算机可读存储介质为光盘600，其上存储有计算机程序(即程序产品)，计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施例所提供的基于物理窗函数的光学图像加密方法。
需要说明的是，计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。
本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的基于物理窗函数的光学图像加密方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于物理窗函数的光学图像加密***，其特征在于，包括：
待加密图像显示模块，用于通过预设的光学显示器对待加密图像进行处理，得到所述待加密图像在三维物理空间显示的光场信息；
窗函数变换模块，用于对所述待加密图像在三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，得到变换后的光学图像信息；
公钥加密模块，用于对所述变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成加密后的公钥信息、密文信息以及私钥信息；
加密图像采集模块，用于获取生成的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并将所述公钥信息、密文信息以及私钥信息传输到解密模块。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，通过预设的光学显示器对待加密图像进行处理，得到所述待加密图像在三维物理空间显示的光场信息，包括：
将所述待加密图像依次通过扩束镜以及空间光调制器，得到所述待加密图像在三维物理空间显示的光场信息。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，对所述待加密图像在三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，包括：
对三维物理空间不同位置处的光场信息进行窗函数变换，不同位置处的窗函数之间采用级联的方式，或/和，
对三维物理空间同一位置处的光场信息采用不同的窗函数变换，同一位置处的不同窗函数之间采用并联的方式。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述窗函数包括矩形窗、费杰窗、汉宁窗、海明窗、高斯窗中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
像素置换模块，用于获取窗函数变换后的光学图像信息；
将窗函数变换后的光学图像信息输入预设的光学级联滤波模型进行像素置换，得到像素置换后的加密图像信息。
6.根据权利要求1或5所述的***，其特征在于，对所述变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成加密后的公钥信息、密文信息以及私钥信息，包括：
通过PTFT光学图像加密方法对所述变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成通过公开通道传输的公钥信息、密文信息，以及生成私密通道传输的私钥信息；或，
通过PTFT光学图像加密方法对所述像素置换后的加密图像信息进行随机噪声加密，生成通过公开通道传输的公钥信息、密文信息，以及生成私密通道传输的私钥信息。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括解密模块，所述解密模块用于根据接收的公钥信息、密文信息以及私钥信息进行解密，得到原始场景图像。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述解密模块，包括：
图像输入单元，用于接收加密图像采集模块传输过来的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并根据所述公钥信息、密文信息以及私钥信息，采用对应的显示方法对密文图像进行还原显示；
公钥解密单元，用于根据对应的公钥解密方法对还原的密文图像进行初始解密；
窗函数解密单元，用于根据对应的窗函数解密方法对初始解密图像进行窗函数解密，得到所述原始场景图像。
9.一种基于物理窗函数的光学图像加密方法，其特征在于，包括：
通过预设的光学显示器对待加密图像进行处理，得到所述待加密图像在三维物理空间显示的光场信息；
对所述待加密图像在三维物理空间显示的光场信息进行窗函数变换，得到变换后的光学图像信息；
对所述变换后的光学图像信息进行随机噪声加密，生成加密后的公钥信息、密文信息以及私钥信息；
获取生成的公钥信息、密文信息以及私钥信息，并将所述公钥信息、密文信息以及私钥信息传输到解密模块。
10.一种计算机可读介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行以实现如权利要求9所述的一种基于物理窗函数的光学图像加密方法。
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