Computational ghost imaging with spatiotemporal encoding pseudo-random binary patterns

计算机科学 加密 灰度 像素 光学(聚焦) 随机投影 编码(内存) 人工智能 数字水印 计算机视觉 噪音(视频) 鬼影成像 认证(法律) 维数(图论) 算法 图像(数学) 光学 数学 物理 操作系统 计算机安全 纯数学
作者
Zhiyuan Ye,Hongchao Liu,Jun Xiong
出处
期刊:Optics Express [The Optical Society]
卷期号:28 (21): 31163-31163 被引量:18
标识
DOI:10.1364/oe.403375
摘要

Computational ghost imaging (CGI) can reconstruct the pixelated image of a target without lenses and image sensors. In almost all spatial CGI systems using various patterns reported in the past, people often only focus on the distribution of patterns in the spatial dimension but ignore the possibility of encoding in the time dimension or even the space-time dimension. Although the random illumination pattern in CGI always brings some inevitable background noise to the recovered image, it has considerable advantages in optical encryption, authentication, and watermarking technologies. In this paper, we focus on stimulating the potential of random lighting patterns in the space-time dimension for embedding large amounts of information. Inspired by binary CGI and second-order correlation operations, we design two novel generation schemes of pseudo-random patterns for information embedding that are suitable for different scenarios. Specifically, we embed a total of 10,000 ghost images (64 × 64 pixels) of the designed Hadamard-matrix-based data container patterns in the framework of CGI, and these ghost images can be quantitatively decoded to two 8-bit standard grayscale images, with a total data volume of 1, 280, 000 bits. Our scheme has good noise resistance and a low symbol error rate. One can design the number of lighting patterns and the information capacity of the design patterns according to the trade-off between accuracy and efficiency. Our scheme, therefore, paves the way for CGI using random lighting patterns to embed large amounts of information and provides new insights into CGI-based encryption, authentication, and watermarking technologies.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Jasper应助大豹子采纳,获得10
刚刚
sreanior发布了新的文献求助50
1秒前
CodeCraft应助jianghs采纳,获得10
1秒前
2秒前
自由的雅容完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
YE发布了新的文献求助10
3秒前
xue完成签到 ,获得积分10
3秒前
感恩有你完成签到,获得积分10
4秒前
Ash完成签到 ,获得积分10
5秒前
张培元完成签到,获得积分10
5秒前
张晓允老师完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
玩命的十三完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
guojingjing发布了新的文献求助10
8秒前
Jasper应助gao采纳,获得10
9秒前
chengleigogo完成签到,获得积分10
12秒前
早日毕业发布了新的文献求助10
12秒前
郭浩峰完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
朝阳满意发布了新的文献求助10
13秒前
csx应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
rainove完成签到,获得积分20
16秒前
西西发布了新的文献求助10
17秒前
Akim应助做梦采纳,获得10
18秒前
贤明给贤明的求助进行了留言
18秒前
余额发布了新的文献求助10
19秒前
a7662888完成签到,获得积分0
19秒前
早日毕业完成签到,获得积分20
20秒前
xxsukixx发布了新的文献求助10
22秒前
半山完成签到,获得积分10
23秒前
wendy_1006完成签到 ,获得积分10
23秒前
Akim应助飞流直下采纳,获得10
24秒前
不倒翁完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5565358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4650379
关于积分的说明 14690868
捐赠科研通 4592258
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2519544
邀请新用户注册赠送积分活动 1491978
关于科研通互助平台的介绍 1463199