본 논문에서 위상변조와 푸리에 변환을 이용하여 이진 영상을 위한 새로운 암호화 방법을 제안한다. 복호를 위해서 제곱칙 특성을 이용한다. 키 영상은 랜덤 패턴의 위상변조와 그의 푸리에 변환으로 구해지며 입력영상은 위상 변조된 랜덤 패턴과 위상 변조된 입력의 곱을 푸리에 변환함으로서 암호화된다 암호화된 영상과 키 영상은 위상 정보만을 가지므로 일반 세기 검출기로는 복사나 위조가 불가능하며 복호는 키 영상에 의해서만 가능하다. 원 영상을 재생하기 위해, 키 영상과 암호화된 영상의 위상 마스크는 푸리에 변환 렌즈와 함께 각각 마흐-젠더 간섭계 경로에 따로 두며 출력 영상은 CCD 카메라에 세기 형태로 나타난다. 제안한 방법은 위상 변조기로 LCD를 사용하고 CCD 카메라의 특성을 이용하여 재생하므로 실시간 처리가 가능하다. 제안된 방법이 컴퓨터 모의 실험과 광학적 실험 결과 암호화 구조로서 우수한 성능을 갖음을 보여준다.
In this paper, a new encryption method for a binary image using Phase modulation and Fourier transform is proposed. For decryption we use the characteristics of square law detector. In encryption process, a key image is obtained by phase modulation of 256 level random pattern and its Fourier transformation, and input image is encrypted by Fourier transforming the multiplication of the phase modulated random pattern and phase modulated input image. The encrypted image and key image have only phase information, so they can not be copied or counterfeited and the original image can not be decrypted without the key image. To reconstruct the original image, each phase mask of the key image and the encrypted image must be placed on each path of the Mach-Zehnder interferometry with Fourier transform lens and the output image is obtained in the form of intensity in the CCD(Charge Coupled Device) camera. The real-time decryption is possible in the proposed system by use of a LCD as a phase modulator and a CCD camera as an intensity detector. The proposed method shows a good performance in the computer simulation and optical experiment as an encryption scheme.
